ACS Catalysis综述：利用功能化多孔材料集成生物催化剂和无机催化剂的串联催化体系

Nanoyu

2020-12-15

多孔载体的巧妙应用为将不相容的酶和无机催化剂成功整合到一锅串联催化体系中提供了有效途径，以增强组合催化剂的性能。在过去的几年中，研究人员发现，载体可用于稳定催化剂并在体系中充当活性成分。

有鉴于此，美国科罗拉多矿业学院 Brian G. Trewyn综述了用于串联反应的多孔载体上负载的酶和无机催化剂的成功组合的研究进展和面临的挑战。

文章要点

1）作者首先总结了用于串联催化中的多孔材料。在过去的几年里，串联催化研究的目标已经转移到两种多孔材料上：金属有机骨架（MOFs）和介孔二氧化硅纳米颗粒（MSNs）。这些多孔材料均具有一锅催化的独特特性，同时提供了可调节的孔径和结构精准的表面属性，以用于功能化以及并入串联催化体系。

2）作者总结了用于酶和无机催化的串联催化载体和催化活性组分的多孔材料。在串联催化中，利用具有双重功能的多孔材料是一个有吸引力的选择，可减少构建多步一锅体系的时间。目前，已经有一些研究报道了将MOF载体作为活性成分参与含酶的串联催化体系。

3）将酶和无机催化剂结合在一起的串联催化技术是一个重要的研究领域，催化剂的组合具有多种优势，然而由于这些反应中潜在的不相容以及这些体系的复杂性，目前的研究仍然相对有限。作者最后指出要推动这一领域的研究，需要关注和解决围绕反应条件兼容性、动力学以及实验控制等方面面临的挑战。

参考文献

Kara E. Metzger, et al, Tandem Catalytic Systems Integrating Biocatalysts and Inorganic Catalysts Using Functionalized Porous Materials, ACS Catal. 2021

DOI: 10.1021/acscatal.0c04488

https://dx.doi.org/10.1021/acscatal.0c04488