塑料(liao)制品在我們日(ri)常生活中随處(chù)可見,應用極其(qí)廣泛🐆。但作為生(shēng)産塑料制成品(pin)的原材料苯酚(fēn)等,其🈚工業👉生産(chǎn)過程卻往往是(shi)高能耗和高污(wu)染的,而且生産(chǎn)中🌈還存在🌈過度(dù)氧化以及收率(lü)低、不良副産物(wu)多等問題。近日(rì),南京🔆工業大學(xué)專家在沸石分(fen)子篩催化的芳(fang)烴羟基化制備(bèi)🌈酚類化合物反(fan)應中取得重要(yào)成果,有助于******綠(lü)色生産塑❤️料制(zhì)品,相關論文刊(kān)🈲登于《自然通訊(xun)》。

酚類化合物,如(ru)苯酚和甲酚等(děng),是一類用途廣(guǎng)泛、用量🙇🏻巨大🛀🏻的(de)化學品,可以用(yong)于制備殺蟲劑(jì)、農藥、塑料、染料(liào)、藥物😄、聚合🤞物,等(deng)等。能⭐源和環境(jing)的迫切壓力,要(yào)求發展🈲綠色化(hua)學過程,在工業(ye)✨生産過程中迫(po)切需📐要使用高(gāo)選擇性、高原子(zi)利用率的新催(cuī)化工藝,而這一(yi)發展,主👣要依賴(lài)于新㊙️催化材料(liào)的研制與開發(fā)。

為打破其生産(chǎn)過程高能耗和(he)高污染的瓶頸(jǐng),南京工業大學(xue)材料化學工程(chéng)國家重點實驗(yan)室和化工學院(yuan)🌈王軍教授、周瑜(yu)副教授,聯手新(xīn)加坡國立大學(xué)顔甯教授,采用(yòng)雙氧水等清潔(jié)氧源,通過環境(jing)友好的苯羟基(ji)化反應,******、環保地(di)直接🔆一步制備(bei)出酚類化合物(wù),而不像傳統方(fang)法需要繁瑣的(de)多個反應步驟(zhòu),并且能耗大、高(gao)污染、收率低。

“苯(běn)是惰性底物,而(ér)其産物苯酚比(bǐ)苯更活潑,以往(wǎng)制備♍苯酚👈時,在(zài)産生苯酚的過(guo)程中,還會繼續(xù)對苯酚氧化,從(cong)而發生一系🈲列(liè)嚴重副反應。”周(zhou)瑜副教授介紹(shao)說,使用傳統催(cuī)化劑🏃‍♀️的利用率(lü)不高,反應時間(jian)往往長達十至(zhì)數十個小時,難(nan)以滿足工業催(cuī)化的需🐉求。“我們(men)課題組采用創(chuàng)新方法,制備出(chu)含釩、矽、氧三⭐種(zhong)元素的沸🐕石分(fèn)子篩催化劑🏒。利(lì)用這一新型催(cuī)化劑,使得雙氧(yang)水與苯反應㊙️産(chǎn)生苯酚時,不會(hui)再與比較活潑(pō)的苯酚發生不(bu)良副反應、産生(shēng)✏️不🚶‍♀️良副産物♊。”

該(gāi)課題組研發的(de)新型催化劑,讓(rang)雙氧水“定向”隻(zhi)與苯發生反應(ying),直接一步制備(bèi)出苯酚來,獲得(de)純苯酚的收率(lü)極📐高。在反應過(guo)程中,隻産生水(shuǐ),而沒有其他廢(fèi)棄物💚及其他污(wu)染排😍放,可謂綠(lü)色環保。而且這(zhè)種新型催化劑(ji),可實現📞反應的(de)瞬間發生,極大(da)地提高了獲得(dé)苯酚的效率。

利(li)用這一催化劑(jì),有望實現苯酚(fen)等酚類化合物(wù)的✨工業化綠色(sè)生産,從而代替(ti)原有高能耗、高(gao)污染的路徑,達(dá)到節能減排🤟,可(ke)持續發展的化(huà)工過程,因此💯有(yǒu)着重要的工🐉業(yè)應用前景。

有趣(qu)的是,這種催化(hua)劑的創新制備(bèi)方法,還具有廣(guǎng)泛的♉普🛀🏻适性,能(néng)夠進一步構築(zhu)出含有不同金(jīn)屬,譬如含🧑🏽‍🤝‍🧑🏻鐵、銅(tong)、錳等元素的沸(fèi)石分子篩,制備(bèi)出******的多相催化(huà)劑,對于其它種(zhǒng)類化學品✂️實現(xian)綠色生産大有(yǒu)✌️裨益