- 江蘇科技大學(xué)碩士生一作Angew：一種開放式的自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（PPAM）
- 發(fā)布日期：2023-03-22
近日，江蘇科技大學(xué)環(huán)境與工程學(xué)院2021級(jí)碩士生鄧娟在化學(xué)領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)期刊德國(guó)應(yīng)用化學(xué)Angew. Chem. Int. Ed.（影響因子16.823，JCR Q1，中科院一區(qū)，Nature 指數(shù)期刊）上發(fā)表題為“Towards Automated Microfluidic-based Platforms: Optimizing Hydrogenation Efficiency of Nitrobenzene through π-π Interactions in Pd Nanoparticles on Covalent Organic Frameworks”的研究文章，這是江蘇科技大學(xué)首次碩士生為第一作者、江蘇科技大學(xué)為唯一通訊單位在Angew. Chem. Int. Ed.發(fā)表研究成果，也是能源化工微反應(yīng)研究領(lǐng)域的突破性研究進(jìn)展。
本工作報(bào)道了一種開放式的自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（以下稱PPAM），該平臺(tái)分為“Put”和“Play”兩個(gè)部分，簡(jiǎn)單介紹一下：“Put”區(qū)塊首先通過(guò)3D掃描儀快速建模非封閉通道模塊，繼而在優(yōu)化通道路徑后使用載有催化劑墨水的書寫筆進(jìn)行全自動(dòng)均勻涂覆，經(jīng)過(guò)干燥和封裝后模塊被轉(zhuǎn)移到“Play”區(qū)塊進(jìn)行所需反應(yīng)，整個(gè)過(guò)程在完成器件組裝、模塊掃描、催化劑涂覆等過(guò)程一體化、智能化的同時(shí)，避免了傳統(tǒng)微流控反應(yīng)器中非均相催化劑的單一局限性。此外，PPAM憑借其開放且可組裝串聯(lián)的特點(diǎn)，可以根據(jù)場(chǎng)景需求進(jìn)行不同類型的氣液固三相反應(yīng)，在本工作中僅通過(guò)催化劑和反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單調(diào)整和調(diào)配，強(qiáng)化了共價(jià)有機(jī)框架（COF）層間的π-π堆疊相互作用，實(shí)現(xiàn)電荷遷移高效化的同時(shí)大幅度地提高了催化效率。
相比于傳統(tǒng)反應(yīng)器，PPAM平臺(tái)具有易操作、自動(dòng)化、高性能、可循環(huán)和可組裝這五個(gè)明顯優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)在此開放平臺(tái)上的理論模擬和實(shí)驗(yàn)研究，該工作建立催化劑性能提高和反應(yīng)器設(shè)計(jì)之間的關(guān)聯(lián)機(jī)制和模型，這為非均相催化用于連續(xù)反應(yīng)器提供了新的思路。
文章的共同第一作者是江蘇科技大學(xué)博士生蔡越己，通訊作者為于超教授，于超教授入職以來(lái)，已作為通訊作者在國(guó)際頂級(jí)期刊Adv. Funct. Mater.，Adv. Energ. Mater.，J. Hazard. Mater.，國(guó)內(nèi)頂級(jí)期刊Nano Res.，Rare Metals發(fā)表論文7篇。研究成果得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（2220081350）、江蘇科技大學(xué)博士科研啟動(dòng)費(fèi)等項(xiàng)目資金支持。
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202302297
