在異相催化領(lǐng)域，反應(yīng)物擴(kuò)散到催化活性位點(diǎn)的過程對(duì)TOF以及生成產(chǎn)物的選擇性起到關(guān)鍵的決定性作用。雖然反應(yīng)物的擴(kuò)散加快能夠提高反應(yīng)速率，但是通常以消耗選擇性為代價(jià)。多孔催化劑，比如MOF和COF，面臨著難以控制反應(yīng)擴(kuò)散速率的阻礙。因此，催化劑的化學(xué)官能團(tuán)化對(duì)TOF和幾何選擇性起到?jīng)Q定性作用。
有鑒于此，塔塔基礎(chǔ)研究學(xué)院Ritesh Haldar等報(bào)道一種增強(qiáng)擴(kuò)散距離的方法改善選擇性，調(diào)控反應(yīng)物在反應(yīng)活性位點(diǎn)停留時(shí)間，因此實(shí)現(xiàn)了增強(qiáng)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。
本文要點(diǎn)：
（1）
通過開發(fā)一種由多孔MOF催化劑組裝的薄膜，研究表明了與傳統(tǒng)的一鍋反應(yīng)器體系的納米/微米晶體催化劑不同，在錯(cuò)流微流體催化反應(yīng)器（cross-flow microfluidic catalytic reactor）能夠同時(shí)提高TOF（提高1000倍）和增強(qiáng)選擇性（~2倍）。
（2）
這種對(duì)擴(kuò)散過程的編程策略展示了一種能夠克服塊體的納米/微米催化劑局限的穩(wěn)健性方法，為推動(dòng)多孔催化劑的有機(jī)催化反應(yīng)設(shè)計(jì)提供幫助。
參考文獻(xiàn)
Panda, S., Maity, T., Sarkar, S. et al. Diffusion-programmed catalysis in nanoporous material. Nat Commun 16, 1231 (2025).
DOI: 10.1038/s41467-025-56575-6
https://www.nature.com/articles/s41467-025-56575-6
