近年来,作为一种独特的化学反应器形式,微滴可以加速界面化学反应因而引起了广泛关注。许多研究表明,与相应的本体反应相比,微滴中的反应显示出反应速率提高了一个或多个数量级。这种影响与溶液-空气界面的反应有关,其中试剂的部分溶剂化是降低反应临界能的一个重要因素。这些发现刺激了微滴化学在化学衍生化,反应机理研究,高通量反应筛选和快速小规模,绿色且可持续发展的合成中的应用。
近日,德州农工大学Xin Yan报道了一种新型的电压控制界面微反应器,该反应器可以使电极和反应物连续接触,并在有限的体积内加速电化学反应。而这在大体积或常规电化学电池中无法实现。
文章要点
1)当使用低电喷雾电离(ESI)流速(nL min-1)调整喷雾电压以形成具有大表面积(4500 μm2)的弯液面时,在具有大孔(139 µm)的电喷射器中泰勒锥的溶液-空气界面处形成了独特的微反应器。
2)施加电压后,弯液面处或附近的反应物可从电极接收电子或从电极流失电子,反应产物会立即在界面处形成。在小孔口(小于10 μm)的标准ESI离子源或常规EC-MS中均未发现此功能。此外,电化学界面反应器具有电压依赖性,同时可以通过调节电压来控制反应的发生。
Heyong Cheng, et al, Accelerating Electrochemical Reactions in a Voltage-Controlled Interfacial Microreactor, Angew. Chem. Int. Ed., 2020
DOI:10.1002/anie.202007736
https://doi.org/10.1002/anie.202007736