10月13日消息,ChemRxiv预印本平台刊登一项来自Suvendu Panda、Ritesh Haldar等研究者的工作:他们将金属有机框架(MOF)薄膜光催化剂与交叉流微流控反应器耦合,同时解决了多孔光催化体系中传质与光照两大瓶颈。

技术路线上,研究者在缺陷工程构筑的分级多孔锆基UiO-66薄膜的介孔中非共价负载Ru(bpy)₃(PF₆)₂光催化剂:薄膜形态设定了明确的扩散长度,透明薄膜让光直达活性层,交叉流微流控则实现对反应物输运的精细调控。基准反应选用2-溴-2-苯基乙酸乙酯的有氧氧化。

结果显示,在交叉流条件下,该薄膜光催化剂的转化频率(TOF)约为对应MOF粉末体系的十倍,并且超过了均相基准催化剂的表现——对通常'多相化就要牺牲活性'的光催化领域而言,这一反超颇具指标意义。

MOF光催化的产业化障碍一向在于粉体深层活性位利用不足与放大后光程衰减;薄膜+微反应器的组合把催化剂做成'反应器壁',本质上是以过程装备思路重构非均相光化学。若该架构可平行放大(numbering-up),精细化学品光合成与太阳能燃料路线将获得一条可工程化的路径。该工作目前为预印本,尚未经同行评审。 (来源:ChemRxiv)