Ru-COF纳米流体，Nature Catalysis！

本研究设计并合成了两种基于Ru(II)的离子型共价有机框架(COF)纳米流体催化剂(COF-PDA和COF-TAPPY)，旨在解决非均相光催化在连续流工艺中面临的催化剂失活、孔道堵塞和光能利用效率低等瓶颈问题。通过低温低剂量电子显微镜解析了其复杂的三重螺旋多孔晶体结构。其中，COF-TAPPY表现出更优的光电性能和单线态氧生成能力，通过剪切混合法制备的纳米流体可在不依赖表面活性剂下保持超七天的胶体稳定性。将COF-TAPPY纳米流体与微反应器段塞流技术结合，在青蒿素半合成中仅7分钟停留时间即获得64%收率，并实现连续12小时稳定运行及克级产物分离。该体系在苄胺氧化、α-萜品烯氧化及2-芳基吲哚不对称氧化-烷基化反应中均显著缩短反应时间。COMSOL模拟证实纳米流体改善了传质、散热和光分布。研究确立了基于COF的纳米流体作为连续流光催化的变革性平台，兼具均相与非均相催化的优势，具有工业可行性。