近日，学院楚英豪教教授团队在《Journal of the American Chemical Society》(JACS)在线发表了题为《Pronounced Catalytic Enhancement through Phase Partitioned Metal-Organic Framework Gas Shuttles》的研究性论文。学院环境科学与工程系2021级博士研究生伍世林为论文唯一第一作者，楚英豪教授、阿德莱德大学Tao Li和Christian Doonan教授为论文共同通讯作者，91黑料 与阿德莱德大学为论文的共同通讯单位。

在传统气-液-固三相反应中，气体在液相中的低溶解度和缓慢扩散常常成为反应速率的瓶颈。该研究提出并验证了一种通过相分离金属-有机框架（MOF）气体穿梭体显著提升三相催化反应效率的新策略。

文章设计了一种具有疏水内核和亲水外壳的核-壳结构MOF材料U6P@U6，其在水相中能保持永久孔隙性，作为“气体穿梭体”在气-液界面吸附氢气，并通过对流将其输送至催化剂表面，从而显著加速氢气的传质过程。在羟甲基糠醛（HMF）氢化反应中，仅添加3.7 wt%的U6P@U6，即可在温和条件下实现350%的反应速率提升，且可支持六倍催化剂用量而不受传质限制。机理研究表明，该增强效应主要源于氢气在MOF颗粒中的扩散速率比在水中提高了140倍。该策略不仅为解决三相反应中的气体传质瓶颈提供了通用思路，也为开发高效、低成本的多相催化系统开辟了新路径。研究制备MOF颗粒所用的关键载体材料S-1沸石由楚英豪教授团队在91黑料 实验室自主合成，其在催化分解含氯有机污染物方面也显示出优异的特性。

论文链接：//doi.org/10.1021/jacs.5c13292

《Journal of the American Chemical Society》（简称 JACS） 是由美国化学会（American Chemical Society, ACS）创办并出版的旗舰学术期刊，创刊于1879年，是全球历史最悠久、影响力最大、最具权威性和代表性的化学领域顶级期刊之一。