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流動(dòng)化學(xué)與間歇（批次）化學(xué)相比，具有反應(yīng)快速、安全、易于多相反應(yīng)和放大規(guī)模等許多明顯優(yōu)勢(shì)，能夠解決傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)的一些固有難題，為化學(xué)工業(yè)發(fā)展模式的變革提供了重要啟示。然而，流動(dòng)化學(xué)目前的研究重點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)方式還主要依賴(lài)于精密加工技術(shù)制造的微化工設(shè)備的開(kāi)發(fā)與集成。傳統(tǒng)的微通道反應(yīng)器流動(dòng)體系，雖然具有傳熱傳質(zhì)快、反應(yīng)溫度均勻和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，但也存在成本高、易堵塞、易腐蝕、難以維護(hù)和普適性不強(qiáng)等固有的缺欠?；谖⒓{復(fù)合材料的微反應(yīng)器的開(kāi)發(fā)，將為流動(dòng)化學(xué)模式和技術(shù)創(chuàng)新提供新的途徑，有望解決上述問(wèn)題，對(duì)推動(dòng)流動(dòng)化學(xué)的發(fā)展具有重要意義。特別是集固體骨架穩(wěn)定和液體溶質(zhì)多樣且容量大、反應(yīng)快速等特性為一體的固液復(fù)合型微反應(yīng)器，不同于傳統(tǒng)的固固和液液復(fù)合，為級(jí)聯(lián)和流動(dòng)催化體系的構(gòu)筑提供了新的發(fā)展模式。

近日，化學(xué)院宋溪明教授課題組首次合成了離子液體凝膠微球（ILG-microspheres），將其作為液體的載體，與催化劑BiOBr復(fù)合，構(gòu)筑了一種具有穩(wěn)定亞微米液相的液體室微反應(yīng)器（BiOBr@ILG-microspheres），進(jìn)而將其嵌入PVA水凝膠膜中，構(gòu)筑了一種具有底物富集和近旁催化協(xié)同作用的多液相膜，以環(huán)丙沙星為模板目標(biāo)物，證明其可以被長(zhǎng)期穩(wěn)定地連續(xù)流動(dòng)光催化完全降解。

這項(xiàng)工作開(kāi)發(fā)了離子液體凝膠微球和基于離子液體凝膠微球的液體室微反應(yīng)器。以顆粒形式穩(wěn)定存在的離子液體凝膠微球，本質(zhì)上是一種超分子體系，不僅保持了離子液體的綠色溶劑特性，相比液態(tài)離子液體的使用，離子液體用量少，成本低，更便于回收、存儲(chǔ)與加工，特別是其能夠與其它材料簡(jiǎn)單地復(fù)合，展現(xiàn)不同于聚合物微球的性質(zhì)和功能。離子液體凝膠微球與BiOBr復(fù)合而成的BiOBr@ILG-microspheres液體室微反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)了底物富集-近旁催化協(xié)同效應(yīng)的高效表達(dá)，為構(gòu)筑高效微反應(yīng)器提供了新的研究策略；所提出的多液相膜概念，為用于分離和催化的流動(dòng)化學(xué)體系的構(gòu)筑模式創(chuàng)新和技術(shù)發(fā)展提供了新的途徑。

相關(guān)工作以“Ionic liquid gel microspheres as an emerging platform for constructing liquid compartment microreactors”為題發(fā)表在Green Chemistry（DOI: 10.1039/D2GC01763F）期刊上，論文通訊作者為化學(xué)院孟慶博副教授和宋溪明教授，第一作者為化學(xué)院博士研究生何冬青。上述研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（No. 51773085，51803084）的資助。

多液相膜流動(dòng)光催化降解環(huán)丙沙星示意圖。（來(lái)源：Green Chem.）

 作者簡(jiǎn)介：

宋溪明，遼寧大學(xué)化學(xué)院教授，現(xiàn)任中國(guó)化學(xué)會(huì)無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)科委員會(huì)委員，遼寧省化學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)。1982年1月遼寧大學(xué)化學(xué)系本科畢業(yè)后留校任教，1987年同系碩士（導(dǎo)師：劉祁濤教授）畢業(yè)后獲日本文部省政府獎(jiǎng)學(xué)金赴日本留學(xué)，1991年于日本九州大學(xué)工學(xué)研究院合成化學(xué)系獲工學(xué)博士學(xué)位（導(dǎo)師：村上幸人教授），之后在日本花王基礎(chǔ)科學(xué)研究所做了2年的研究工作，1993年回遼寧大學(xué)任教至今，期間曾任日本奈良先端科學(xué)技術(shù)大學(xué)院大學(xué)物質(zhì)創(chuàng)成研究院訪(fǎng)問(wèn)教授，日本九州大學(xué)工學(xué)研究院教授。宋溪明的研究興趣一直集中在化學(xué)反應(yīng)的微環(huán)境效應(yīng)和界面的微納結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)作用，近年，他提出液體顆粒化、液體室微反應(yīng)器和多液相膜等概念，致力于新型微納復(fù)合物、液體室微反應(yīng)器及分離/催化流動(dòng)化學(xué)系統(tǒng)的創(chuàng)制。

孟慶博，遼寧大學(xué)化學(xué)院副教授。2006年7月北京化工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)本科畢業(yè)，隨后赴韓國(guó)留學(xué)，分別于2009年8月和2013年2月在韓國(guó)全北國(guó)立大學(xué)工學(xué)院化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)獲得工學(xué)碩士、博士學(xué)位。2013年3月起在德國(guó)馬普膠體與界面研究所進(jìn)行博士后研究，2014年回國(guó)入職遼寧大學(xué)任教至今。孟慶博的近期研究興趣主要為聚合物膠體及其復(fù)合材料的表界面性質(zhì)研究與應(yīng)用。