Quá trình quang xúc tác dị thể trong các lò phản ứng hóa học liên tục

Beilstein Journal of Organic Chemistry - Tập 16 - Trang 1495-1549
Christopher G. Thomson1, Ai‐Lan Lee1, Filipe Vilela1
1Institute of Chemical Sciences, School of Engineering and Physical Sciences, Heriot-Watt University, Edinburgh, EH14 4AS Scotland, United Kingdom

Tóm tắt

sự hợp tác giữa quang xúc tác và các lò phản ứng hóa học liên tục đã thay đổi cách nhìn nhận về hóa học quang, mở ra các hướng nghiên cứu mới với các quy trình an toàn và có khả năng mở rộng, có thể dễ dàng áp dụng trong học thuật và công nghiệp. Các xúc tác quang hiện nay được sử dụng phổ biến là các phức chất kim loại chuyển tiếp đồng nhất có đặc tính quang lý học thuận lợi, cùng với tiềm năng điện hóa oxy hóa - khử rộng và độ ổn định quang. Tuy nhiên, những xúc tác này lại tồn tại một số nhược điểm nghiêm trọng, chẳng hạn như độc tính, sự sẵn có hạn chế và chi phí tổng thể của các nguyên tố kim loại chuyển tiếp hiếm. Điều này làm giảm khả năng tồn tại lâu dài của chúng, đặc biệt là ở quy mô công nghiệp. Các xúc tác quang dị thể (HPCats) là một lựa chọn hấp dẫn, vì yêu cầu tách biệt và tinh chế đã được giảm thiểu đáng kể, tuy nhiên thường phải đánh đổi với hiệu quả hoạt động. Các lò phản ứng hóa học liên tục có thể phần lớn giảm thiểu sự sụt giảm hiệu quả thông qua các thiết kế lò phản ứng nhằm tăng cường vận chuyển khối lượng và chiếu xạ. Trong bài viết này, chúng tôi xem xét một số phát triển quan trọng của các vật liệu quang xúc tác dị thể và ứng dụng của chúng trong các lò phản ứng liên tục cho tổng hợp hữu cơ bền vững. Hơn nữa, việc áp dụng quang xúc tác dị thể liên tục trong xử lý môi trường cũng được thảo luận một cách ngắn gọn để giới thiệu một số thiết kế lò phản ứng thú vị có thể được thực hiện để cải thiện quá trình tổng hợp hữu cơ.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1021/cs3005874

10.1016/j.apsusc.2016.07.030

10.1039/c6ta07697a

10.1039/c3cs60160a

10.1021/acscatal.8b00407

10.1021/cs400993w

10.1016/j.mattod.2018.04.008

10.1070/rc2014v083n03abeh004427

10.1007/s11244-005-3788-2

10.1021/acscatal.8b02595

10.1039/c9cy01170f

10.1021/acs.chemmater.6b01894

10.1021/jz1007966

10.1016/j.coelec.2017.10.019

10.1002/anie.201607375

10.1016/j.rser.2005.01.009

10.1016/j.rser.2014.10.101

10.1016/j.apcatb.2012.05.036

10.1080/10643389.2016.1159093

10.1088/1361-6528/aac6ea

10.1016/b978-0-323-44922-9.00006-5

10.1080/10643380600966467

10.1002/anie.201101182

10.1126/science.1161976

10.1021/ja805387f

10.1021/ja9033582

10.1038/238037a0

10.1002/jlac.18340110207

10.1126/science.36.926.385

10.1038/109245a0

10.1002/cber.19080410272

10.1002/ceat.201200009

10.1016/j.chempr.2016.08.005

10.1016/j.chempr.2016.08.002

10.1021/acs.chemrev.5b00720

10.1002/cptc.201800098

10.1021/acs.oprd.8b00375

10.1039/c9gc03662h

10.1002/0470862106.ia084

10.1021/acs.chemrev.6b00057

10.1038/s41570-017-0052

10.1021/cr300503r

10.1021/acs.chemrev.7b00183

10.1039/c8cs00882e

10.1039/c6gc01582d

10.1039/c3cs60188a

10.1021/acscatal.7b00888

10.1021/acs.chemrev.6b00396

10.1021/jz500770c

10.1038/s41586-018-0835-2

10.1039/c8nh00373d

10.1016/j.cep.2016.02.008

10.1039/c3cc44709j

10.1002/chem.201902917

10.1016/j.cclet.2019.02.003

10.1021/jp5042553

10.1002/advs.201900883

10.1039/c5cs00447k

10.1007/s41061-018-0226-z

10.1002/cssc.201601321

10.1038/nprot.2015.113

10.1002/cssc.201301282

10.1007/s41981-019-00067-4

10.1007/s13361-014-0957-1

10.1039/c8re00083b

10.1021/op900305v

10.1039/c3lc50876e

10.3390/pharmaceutics10040166

10.1126/science.aav2211

10.1038/d41586-019-01246-y

10.1021/op400245s

10.1021/op300159y

10.1002/jps.24252

10.1002/hlca.192100401101

10.1016/j.surfrep.2008.10.001

10.1039/tf9383400570

10.1016/b0-08-043152-6/01854-4

10.1016/j.pnsc.2013.06.002

10.1088/0953-8984/20/12/125207

10.1016/j.jphotochemrev.2015.08.003

10.1016/j.nanoen.2013.04.002

10.1088/0953-8984/24/19/195503

10.1038/s41598-017-15364-y

10.1021/ar9001069

10.1002/9783527808175.ch16

10.1039/c7cy01853c

10.1039/c7gc02963b

10.1016/j.apcatb.2010.05.014

10.1002/anie.201201200

10.1021/j100045a027

10.1016/j.surfrep.2011.01.001

10.1021/jp0262113

10.1021/la00085a009

10.1021/acscatal.5b00668

10.1039/c6cs00727a

10.1021/jz200621w

10.1016/j.cis.2009.08.003

10.1016/j.apcatb.2007.06.016

10.1039/js8621500161

10.13128/substantia-30

10.1039/c39770000578

10.1002/adma.201800388

10.1088/1674-4926/39/1/011010

10.1021/acs.chemrev.6b00127

10.1039/c3cs60127g

10.1016/j.chempr.2018.08.005

10.1002/adma.201503448

10.1039/c7mh00091j

10.1063/1.1544413

10.1039/c7tc00893g

10.1016/0921-5107(94)01162-1

10.1002/pi.2809

10.1021/cr9002819

10.1039/c7ta06808e

10.1039/c5ee00925a

10.1016/s1369-7021(11)70210-3

10.1002/adma.200801283

10.1021/jz502385n

10.1002/jlac.18340100102

10.1038/nmat2317

10.1021/ja808329f

10.1039/c39850000474

10.1039/c1ee02165f

10.1126/science.aaa3145

10.1016/j.cattod.2013.12.013

10.1021/cm503258z

10.1039/c4ta01711k

10.1126/science.aaw3254

10.1002/anie.201904904

10.1021/acs.joc.5b00691

10.1039/c6py01393g

10.1038/nchem.2261

10.1002/cctc.201200532

10.1002/app.12610

10.1002/adsc.200303181

10.1016/j.jcat.2008.04.001

10.1021/acscatal.8b00890

10.1021/cs300027n

10.1039/c9ta11242a

10.1039/c7cy01537b

10.1243/09544070jauto329

Putrasari, 2012, J. Mechatronics, Electr. Power, Veh. Technol., 1, 53, 10.14203/j.mev.2010.v1.53-60

10.1016/j.apcatb.2011.03.010

10.1016/0926-3373(95)00026-7

10.4028/www.scientific.net/kem.415.1

10.1590/1980-5373-mr-2015-0358

10.1016/j.jcis.2014.09.064

10.1016/j.apsusc.2013.12.128

10.1021/cr00099a003

10.1016/j.cattod.2013.12.048

10.1002/adsc.201400547

10.1016/j.materresbull.2014.06.025

10.1016/j.matpr.2016.04.046

10.1021/acs.chemrev.6b00327

10.1016/j.jenvman.2017.05.063

10.1016/j.apcata.2015.12.015

10.1021/acscatal.7b04032

10.3390/molecules22020216

10.1016/j.molcata.2016.09.021

10.1002/cssc.201403125

10.1002/cctc.201501250

10.1016/j.jcat.2017.11.015

10.1002/anie.200902483

10.1002/anie.199100341

10.1021/jacs.5b12758

10.1021/cs401118x

10.1002/anie.200503084

10.1039/c7ra06036j

10.1021/cr00033a004

10.1016/j.jcou.2017.08.004

10.1039/c9ee01935a

10.1016/j.apcatb.2018.08.004

10.1039/c5ra04433b

10.1016/j.polymer.2017.04.017

10.1016/j.jphotobiol.2017.07.013

10.1039/c6cs00250a

10.1002/anie.201503741

10.1021/acscatal.6b02228

10.1038/s41467-017-00416-8

10.1002/anie.201202471

10.1021/acs.chemrev.7b00613

10.1039/c7nr08487k

10.1021/jz500037k

10.1021/ja2120647

10.1146/annurev.physchem.040808.090434

10.1038/srep03986

10.1038/nmat3151

10.1039/c5cy02048d

10.1016/j.cplett.2017.12.015

10.1023/a:1010044830871

10.1039/c3cs60471c

10.1002/smll.201903933

10.1021/jacs.5b12931

10.1039/c9cc03465j

10.1038/nmat1734

10.1039/c9cs00102f

10.1016/s1359-6446(99)01412-9

10.1038/nrc1894

10.1039/c2cs35216h

10.1021/acs.inorgchem.6b03079

10.1039/c9ta02780g

10.1016/b978-0-444-53711-9.50076-6

10.1016/b978-0-444-59506-5.50169-3

10.1007/978-3-540-68622-4_11

10.1016/s1874-5970(02)80014-5

10.1002/chem.201400283

10.1002/anie.201712568

10.1021/acscatal.8b02937

10.1002/cssc.201600602

10.1039/c7cs00257b

10.3390/molecules24183315

10.1039/b808778d

10.1016/j.catcom.2007.04.033

10.1039/c1gc15082k

10.1016/j.cej.2018.03.041

10.1016/j.cattod.2011.04.007

10.1021/acs.iecr.8b05709

10.1021/op200348t

10.1016/s0040-4039(01)94515-0

10.1021/jo00394a044

10.1016/s0040-4039(01)81614-2

10.1039/qr9702400037

10.1021/jo00389a027

10.1021/jo00175a006

10.1021/jo00165a037

10.1021/ja00411a040

10.1021/ja00024a074

10.1021/j100365a039

10.1021/ja00236a003

10.1038/nphoton.2006.78

10.1039/c6cs00526h

10.1055/s-0035-1561297

10.1021/jacs.5b02244

10.1021/acscatal.8b02844

10.1021/ja412083f

10.1002/chem.201404440

10.1039/c0cc00981d

10.1021/ja00262a028

10.1016/j.catcom.2005.02.010

10.1023/a:1025389725637

10.1002/anie.201107028

10.1016/j.apcatb.2018.11.032

10.1556/jfc-d-13-00018

10.1002/adsc.201200608

10.1002/adsc.201401010

10.1016/j.cattod.2004.09.034

10.1039/c7gc00497d

10.1039/c7ta05534j

10.1002/adsc.201500257

10.1002/adsc.201300376

10.1039/c7py00095b

10.1002/anie.201007056

10.1039/c8gc03131b

10.1016/j.mcat.2020.110884

10.1146/annurev.physchem.54.011002.103746

10.1016/j.jphotochemrev.2011.05.001

10.1039/c8cs00054a

10.1055/s-1981-29405

10.1002/chem.201406653

10.1016/s0010-8545(02)00034-6

10.1016/j.tet.2006.01.110

10.1021/acs.chemrev.5b00726

10.1002/chem.201204558

10.1126/science.aay9173

10.1002/anie.201207163

10.3998/ark.5550190.p008.994

10.1016/j.apcatb.2016.04.015

10.1002/anie.200901731

10.1039/c0sc00641f

10.1039/c2cc17429d

10.1016/s0040-4020(00)00794-8

10.1038/nchem.1313

10.1039/c3sc51253c

10.1126/science.aao3466

10.1016/j.egypro.2019.01.579

10.1021/cr010371d

10.1016/1010-6030(90)87094-r

10.1021/acs.iecr.7b03644

10.1021/jp036735i

10.1016/s0926-860x(98)00355-x

10.1155/2012/381971

10.1016/j.jphotochem.2004.11.006

10.1016/j.jenvman.2011.05.023

Ameta, 2018, Advanced Oxidation Processes for Waste Water Treatment, 49, 10.1016/B978-0-12-810499-6.00003-6

10.1016/j.jhazmat.2016.02.050

10.1016/j.jhazmat.2013.08.040

10.1016/j.watres.2005.03.003

10.1016/j.envpol.2008.11.045

10.1016/j.apcatb.2018.03.010

10.1016/j.cej.2016.09.080

10.1002/aic.11815

Thông tin
Thông tin xuất bản

Beilstein Journal of Organic Chemistry

Tập 16

1495-1549

Thông tin tác giả