塑料(liào)制品在我們日(ri)常生活中随處(chu)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(shì)高能耗和高污(wū)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(rì),南京工業大學(xué)💞專家在沸石分(fen)子篩催化的芳(fāng)烴羟基化制備(bèi)酚類化合物反(fǎn)應中取得重要(yao)成果,有助于******綠(lü)色生産塑🔱料制(zhi)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(yòng)于制備殺蟲劑(jì)、農藥、塑料、染料(liào)、藥物、聚合物,等(děng)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(pò)切需要使用高(gao)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(fa)。

為打破其生産(chan)過程高能耗和(hé)高污染的瓶頸(jǐng),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(xīn)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(ji)化反應,******、環🤟保地(dì)直接一步制備(bèi)🐆出酚類化🏃‍♀️合物(wu),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(gāo)污染、收率低。

“苯(běn)是惰性底物,而(er)其産物苯酚比(bǐ)苯更活潑,以往(wǎng)制🙇🏻備☎️苯酚時,在(zai)💞産生苯酚的過(guò)程中,還會繼續(xù)對苯酚氧化,從(cóng)而發生一系列(lie)嚴重副反應。”周(zhou)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(nan)以滿足工業催(cui)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(li)用這一新型催(cui)化劑,使得雙氧(yang)水與苯反應産(chan)生苯酚時,不會(huì)再與比較🐆活潑(pō)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(ràng)雙氧水“定向”隻(zhi)與苯發生反應(yīng),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(guò)程中,隻産生水(shuǐ),而沒有其他廢(fei)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(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(fen)等酚類化合物(wu)的工業化綠🍉色(sè)生産,從而代替(tì)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(qù)的是,這種催化(hua)劑的創新制備(bèi)方法,還具有廣(guang)🈚泛‼️的普适性,能(neng)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(zhong)類化學品實現(xiàn)綠色生産大有(yǒu)裨益