原标题：上海高研院非均相光催化连续流合成研究重要进展，助力碳中和
在国家碳达峰和碳中和的背景下，光催化转化作为可持续的低碳技术，可在温和条件下解锁传统策略无法实现的化学反应，促成各种物质的高效利用，降低过程能耗，提高生产过程本质安全水平。连续流反应器可以大大改善釜式反应器的“光受限”问题，而非均相光催化剂的使用可以克服均相体系中催化剂回收难的缺点，然而如何在连续流中高效地应用非均相光催化剂是个非常大的挑战。
近日，该研究成果发表在国际顶尖的化工期刊《Chemical Engineering Journal》（IF杂志=10.652）。论文的第一作者为上海高等研究院的陈宇航博士。
气液固段塞流强化偶氮化合物的非均相光催化合成。研究发现连续流能显著缩短反应时间；含气率的提高有利于形成更稳定的气液固段塞流，液段更短，而气泡与微通道间的薄液膜长度与厚度增加，催化剂颗粒在液段间穿梭。在高含气率下，总流速的提高使得液段内循环涡量更大，从而强化液固传质效率，进而提高光催化反应速率。最后，经过反应参数的优化，产物偶氮类化合物的时空产率达到26.1 mmol/h*L，通过“数增放大”，产率可达目前文献报道的釜式反应器（80L）的500多倍，使得该技术具有极高的商业应用意义。该研究工作为流动化学提供了使用非均相催化剂的新路径，可作为一种普适的方法强化各类材料、精细化学品和药物中间体的合成，推动其由传统间歇工艺向绿色、安全、高效的连续流工艺转变。
(a)釜式反应器，(b)气液固段塞流下的硝基苯光催化反应性能对比。
总流速对硝基苯转化率和气液固段塞流中液段长度的影响规律。该工作获得了中科院青年创新促进会、中科院STS计划和壳牌前瞻科学项目的资助。
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