塑料(liao)制品在我們日(rì)常生活中随處(chu)可見,應用極其(qi)廣🌈泛。但作為生(sheng)産塑料制成品(pǐn)的原材料苯酚(fen)等,其🔞工業生産(chan)過程卻往往是(shì)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(wù)多等問題。近日(ri),南京工業大學(xue)專家在沸石分(fen)子篩催化的芳(fang)烴羟基化制備(bei)酚類化合物反(fǎn)應中取得重要(yào)成果,有助于******綠(lǜ)色生産塑料制(zhì)品,相關論文刊(kān)登于《自然通訊(xùn)》。

酚類化合物,如(ru)苯酚和甲酚等(děng),是一類用途廣(guang)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(jìng)的迫切壓力,要(yao)求發展綠色化(huà)學過程🚶,在工業(ye)生産過程中迫(pò)切需要使用高(gao)選擇性、高原子(zi)利用率的新催(cui)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(fa)。

為打破其生産(chan)過程高能耗和(he)高污染的瓶頸(jing),南京工業大學(xue)材料化學工程(cheng)國家重點實驗(yàn)室和化工🐪學院(yuan)王軍教授、周瑜(yú)副教授,聯手新(xin)加坡國立大學(xue)顔甯教授,采用(yong)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼雙氧水等清潔(jie)氧源,通過環境(jìng)友好的苯羟基(jī)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(zhou),并且能耗大、高(gao)污染、收率低。

“苯(ben)是惰性底物,而(er)其産物苯酚比(bi)苯更活潑,以往(wang)制備苯酚時,在(zai)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻産生苯酚的過(guo)程中,還會繼續(xù)對苯酚氧化,從(cóng)而發生☁️一系📧列(liè)嚴🧑🏾‍🤝‍🧑🏼重副反應。”周(zhōu)瑜副教授介紹(shao)說,使用傳統催(cui)化劑的利用率(lǜ)不高,反應時間(jiān)往往長達十至(zhì)數十個小時,難(nán)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(chū)含釩、矽、氧三種(zhong)元素的沸❗石分(fen)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(chan)生苯酚時,不會(hui)再與比🧡較活潑(po)的苯酚發生不(bu)良副反應、産生(sheng)⁉️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(zhī)與苯發生反應(yīng),直接一步制備(bèi)出苯酚來,獲得(dé)純苯酚的收率(lü)極高。在反應☂️過(guò)程🌈中,隻産生水(shuǐ),而沒有其他廢(fei)棄物及其他💘污(wū)染排放,可謂綠(lü)色環保。而且這(zhe)種新型催化劑(jì),可實現反應的(de)瞬間發生,極大(dà)地提高了獲得(dé)苯酚的效率。

利(lì)用這一催化劑(ji),有望實現苯酚(fēn)等酚類化合物(wu)的工業化綠色(se)生産,從而代替(ti)原有高能耗、高(gao)污染的路徑,達(da)到節能減排,可(ke)持續發展的化(huà)工過程,因此有(you)着重要的工業(yè)應用前景。

有趣(qù)的是,這種催化(huà)劑的創新制備(bei)方法,還具有廣(guang)泛👣的普适性,能(néng)夠進一步構築(zhù)出含有不同金(jīn)屬,譬如含鐵、銅(tóng)🍉、錳等元素的沸(fei)石分子篩,制備(bei)出******的多相📱催化(hua)劑,對于其它種(zhǒng)類化學品實現(xiàn)綠❄️色生産大有(you)裨益