塑料制(zhi)品在我們日(rì)常生活中随(suí)處可見,應用(yòng)極其🍓廣泛。但(dan)作為生産塑(sù)料制成品的(de)原材料苯酚(fēn)等,其工業生(shēng)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(fu)産物多等問(wèn)題。近日,南京(jīng)工業大學🥰專(zhuan)家在沸🙇🏻石分(fèn)子篩👌催化的(de)芳烴羟基化(hua)制備酚類化(hua)合物反應中(zhong)取得重要成(cheng)果,有♉助于******綠(lǜ)色生産塑料(liào)制品,相關論(lùn)文刊登于《自(zì)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(jù)📧大的化學品(pǐn),可以用于制(zhì)備殺蟲劑、農(nong)藥、塑料、染料(liao)、藥物、聚合物(wu),等等。能🤞源和(hé)環境的迫切(qie)壓力,要求發(fā)展💯綠色化學(xue)過程,在工業(ye)生産過程中(zhōng)迫切需‼️要使(shi)用高選擇性(xìng)、高原子利用(yòng)率的新催化(hua)工藝,而這一(yi)發展,主要依(yi)賴于新催化(huà)材料的🔱研制(zhì)與開發。

為打(dǎ)破其生産過(guò)程高能耗和(hé)高污染的瓶(ping)頸,南京工☂️業(yè)大學材料化(huà)學工程國家(jiā)重點實驗室(shi)和化工學院(yuan)王軍❌教授、周(zhou)瑜副教授,聯(lian)手新加坡國(guó)立大學顔甯(níng)教授,采用✍️雙(shuāng)氧水📧等清潔(jié)氧源,通過環(huán)境友好♈的苯(ben)羟基化反應(ying),******、環保地直接(jie)一步制備出(chū)酚類化合物(wù),而不像傳統(tǒng)方法需⭕要繁(fan)瑣的多個反(fǎn)應步驟📞,并且(qie)能耗大、高污(wu)染、收率低。

“苯(ben)是惰性底物(wu),而其産物苯(běn)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(zhong)副反應。”周瑜(yu)副教授介紹(shào)說,使用傳統(tong)催化劑的利(lì)用率不高,反(fan)應時間往往(wang)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(yī)新型催化劑(ji),使得雙氧水(shui)與苯反應産(chan)生苯酚時,不(bú)會再與比較(jiao)活潑的苯酚(fen)發生不良副(fu)反應、産生✊不(bu)良副産物。”

該(gāi)課題組研發(fā)的新型催化(huà)劑,讓雙氧水(shui)“定向”隻與😍苯(ben)發生反應,直(zhí)接一步制備(bèi)出苯酚來,獲(huò)得純苯酚的(de)收率極高。在(zài)反應🐅過程中(zhong),隻産生水,而(er)沒有其他廢(fei)棄物✍️及其他(ta)污染排🔞放,可(kě)謂綠色環保(bao)。而且這種新(xin)型催化劑,可(ke)實現反應的(de)瞬間發生,極(jí)大地提高了(le)獲得苯酚♈的(de)效率。

利用這(zhe)一催化劑,有(yǒu)望實現苯酚(fen)等酚類化合(hé)物的工🔆業🌈化(hua)綠色生産,從(cong)而代替原有(you)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(cheng),因此🌈有着重(zhong)💃🏻要的工業應(yīng)用前景。

有趣(qu)的是,這種催(cui)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(zhu)出含有不同(tóng)金屬,譬如含(han)鐵、銅、錳等❤️元(yuan)素的沸😍石分(fen)子篩,制備出(chu)******的多相催化(hua)劑,對于其🐅它(ta)種類化學品(pin)實現綠色生(shēng)産大有裨益(yi)