塑料制(zhi)品在我們日(ri)常生活中随(suí)處可見,應用(yong)極其廣泛。但(dàn)作為🧡生産塑(sù)料制成品的(de)原材料苯酚(fen)等,其工業🔞生(sheng)産過程卻往(wang)往是高能耗(hào)和高污染的(de),而且生産中(zhong)♈還存在過度(du)氧化以及收(shōu)率低、不良副(fù)産物多等問(wèn)題。近日,南京(jīng)工業大學專(zhuan)家在沸🤩石分(fen)子篩催化的(de)芳烴🔞羟基化(huà)制備酚類化(hua)合物反應中(zhong)取得🔆重要成(cheng)果,有助于******綠(lü)色生産塑料(liao)制品,相關論(lùn)文刊☂️登于《自(zi)然通訊》。

酚類(lèi)化合物,如苯(ben)酚和甲酚等(deng),是一類用途(tu)廣泛、用🆚量🔞巨(ju)大的化學品(pin),可以用于制(zhi)備殺蟲劑、農(nóng)藥、塑料、染料(liao)、藥物、聚合物(wù),等等。能源和(he)環境的迫切(qiē)壓力,要求發(fa)展綠色化🔴學(xué)過程,在工業(yè)生産過程中(zhong)迫切需要使(shi)用高選擇性(xìng)、高原子利用(yòng)率的新催🎯化(huà)工藝,而❤️這一(yī)發展,主🏃‍♀️要依(yi)賴于新催化(huà)材料的研制(zhì)與開發。

為打(da)破其生産過(guò)程高能耗和(hé)高污染的瓶(píng)頸,南京工業(yè)大🧡學材🌂料化(huà)學工程國家(jia)重點實驗室(shi)和化工學院(yuàn)王軍🐕教授、周(zhōu)瑜副教授,聯(lian)手新加坡國(guo)立大學顔甯(ning)教授,采用雙(shuāng)氧水等清潔(jié)氧源,通過環(huan)境友好的苯(ben)羟基化反應(ying),******、環保地直接(jiē)一步制備出(chū)酚類化合物(wù),而不像💘傳統(tong)方法需要繁(fán)瑣的多個反(fan)應步驟,并且(qie)能耗大🔅、高♊污(wū)染、收率低。

“苯(ben)是惰性底物(wu),而其産物苯(ben)酚比苯更活(huó)潑,以往制備(bèi)🤩苯酚時,在産(chǎn)生苯酚的過(guo)程中,還會繼(jì)續對苯酚氧(yǎng)化,從而發生(sheng)🛀一系列嚴重(zhòng)副反應。”周瑜(yu)副教授介🌍紹(shào)說,使用傳統(tǒng)催化劑的利(lì)用☂️率不高,反(fan)應時間往往(wǎng)長達十🏃‍♂️至數(shù)十個小時,難(nan)以滿足工業(ye)催化的需求(qiú)。“我們課題組(zǔ)采用創新方(fāng)法,制備出含(han)釩、矽、氧三種(zhong)元素的沸石(shí)分子篩催化(hua)劑。利用這一(yi)新型催化劑(ji),使得雙氧水(shui)與苯反應産(chan)生苯酚㊙️時,不(bu)會再與比較(jiao)活潑的苯酚(fēn)發生🔱不良副(fu)反應、産生不(bú)良副産物。”

該(gāi)課題組研發(fa)的新型催化(hua)劑,讓雙氧水(shuǐ)“定向”隻與苯(ben)發生反應🤩,直(zhi)接一步制備(bei)出苯酚來,獲(huò)得純苯酚的(de)收率極高。在(zai)反應🙇‍♀️過程中(zhōng),隻産生水,而(ér)沒有其他廢(fèi)棄物及其他(ta)污染排放,可(ke)謂綠色環保(bǎo)。而且這種新(xin)型催化劑,可(ke)實現反應的(de)瞬間發生,極(ji)大地提高🚶‍♀️了(le)獲得苯酚的(de)效率。

利用這(zhè)一催化劑,有(you)望實現苯酚(fēn)等酚類化合(he)物的工業化(huà)綠💁色生産,從(cóng)而代替原有(yǒu)高能耗、高污(wu)染的路徑,達(da)到節能減排(pái),可持續發展(zhan)的化工過程(chéng),因此有着重(zhong)要的工業應(ying)用前景。

有趣(qù)的是,這種催(cuī)化劑的創新(xin)制備方法,還(hai)具有廣泛的(de)🙇‍♀️普适性,能夠(gòu)進一步構築(zhù)出含有不同(tóng)金屬,譬如含(han)鐵、銅、錳等元(yuán)素的沸石分(fèn)子篩,制備出(chū)******的多相催化(huà)劑,對于其🌍它(tā)種類化學品(pin)實現綠色生(shēng)産大有裨益(yì)