可逆化学反应，例如工业生产的酯类，受平衡定律支配。为了提高酯化的生产率，通常使用多余的反应物和脱水剂来推动反应进行。然而，这些方法不仅能量密集，而且在最终产品的分离中也造成了额外的困难。最近，南京大学团队提出了一种基于磺酸官能化氧化石墨烯气凝胶的光热催化系统，以提高酯化的产率，而无需过量的反应物或脱水剂。由于局部光热加热和不同的分子键亲和力，生成的产物从反应位点蒸发，导致反应物局部过量，从而热力学驱动反应有利于酯的生成。具体来说，乙酸转化率达到了 77%，明显高于 62.5% 的理论极限。理论分析表明，在实际工业酯化反应中，其在产品分离能耗方面具有显着优势。我们的策略可以在热催化、硝化、酰化和其他化学品的合成等各个领域找到应用。
图 1：传统酯化与设计的界面光热催化酯化的比较。
图 2：SGA 作为界面光热催化材料的制备和表征。
图 3：SGA 的催化性能。
图 4：SGA 对反应物和产物的原位分离特性。
图 5：SGA 作为催化剂在各种酯化过程中的应用。
相关论文以题为Greener and higher conversion of esterification via interfacial photothermal catalysis发表在《Nature Sustainability》上。通讯作者是南京大学朱斌助理研究员、朱嘉教授。
参考文献：doi.org/10.1038/s41893-021-00841-0
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