与传统的批反应过程相比,膜反应器具有较高的反应速率和优异的操作性,但是膜反应器面临着非常有限的种类,难以满足各种不同反应条件的实际情况。
有鉴于此,浙江大学孙琦研究员、浙江理工大学戴志锋副教授等报道调节COF结构,将COF拓展应用膜反应器。
本文要点
(1)
构筑的COF膜具有优异的性能,在室温条件进行Knoevenagel缩合催化反应时,在0.63 s内完成,这个反应速率是目前报道最好的结果。其催化性能比均相催化剂或者COF粉末明显更好,TOF分别达到176倍和375倍。
(2)
由于膜具有更高的反应物浓度,更加快速的去除反应过程生成的水,因此能够加快反应速度,降低表观活化能。形成的膜反应器比COF粉末或者均相催化剂取得显著更好的性能。由于COF膜反应器具有多种多样的结构,因此这项研究说明COF膜反应器在有机催化转化反应中具有广泛前景。
参考文献
Zheng, L., Zhang, Z., Lai, Z. et al. Covalent organic framework membrane reactor for boosting catalytic performance. Nat Commun 15, 6837 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-51250-8
https://www.nature.com/articles/s41467-024-51250-8