塑料(liào)制品(pǐn)在我(wǒ)們日常生(shēng)活中随處(chù)可見(jiàn),應用極其(qí)廣泛(fàn)。但作為生産塑(sù)料制(zhì)成品的原材(cái)料(liào)苯(běn)酚等,其(qí)工業(yè)生産(chǎn)過程(chéng)卻往往(wǎng)是高能(néng)耗和高(gāo)污染的(de),而且(qiě)生産中還存(cún)在(zài)過度(dù)氧化(huà)以及收率(lǜ)低、不(bú)良副産(chǎn)物(wù)多等(děng)問題。近(jìn)日,南京(jīng)工業(yè)大學(xué)專家在(zài)沸石(shí)分(fèn)子篩(shāi)催化的(de)芳烴羟基化制備酚類化合物(wù)反應中(zhōng)取得重要成果,有助于******綠色生(shēng)産塑料(liào)制品,相(xiàng)關論文刊登于《自然(rán)通訊(xùn)》。

酚類(lèi)化合(hé)物,如苯酚(fēn)和甲酚等,是一類用(yòng)途(tú)廣泛、用量巨大的化學品,可(kě)以用于制(zhì)備殺(shā)蟲劑(jì)、農藥(yào)、塑料(liào)、染(rǎn)料(liào)、藥物(wù)、聚合物,等等。能源和(hé)環境的迫切壓力,要求發(fā)展綠色(sè)化(huà)學過(guò)程,在工業生産(chǎn)過程中迫切需(xū)要使用(yòng)高選擇性、高原子利用(yòng)率的(de)新催(cuī)化工藝,而這一發展(zhǎn),主要依賴(lài)于新(xīn)催化(huà)材料的研(yán)制與(yǔ)開發。

為打(dǎ)破其(qí)生産過程高能耗和高污染的瓶頸,南(nán)京(jīng)工業大學材料(liào)化學工(gōng)程國家(jiā)重點實驗(yàn)室和(hé)化(huà)工學院王軍(jun1)教授、周瑜(yú)副教(jiāo)授,聯手新(xīn)加坡(pō)國立大(dà)學顔甯(níng)教授,采用雙氧(yǎng)水等(děng)清(qīng)潔氧源(yuán),通過(guò)環境(jìng)友好(hǎo)的苯羟(qiǎng)基(jī)化反應,******、環保地直接(jiē)一步制(zhì)備(bèi)出酚類化合物,而不(bú)像傳統方法需(xū)要繁瑣(suǒ)的(de)多個(gè)反應步驟,并且能耗(hào)大、高污染(rǎn)、收率低。

“苯(běn)是惰(duò)性底物,而其産物苯(běn)酚比(bǐ)苯更活潑,以(yǐ)往制備苯酚(fēn)時(shí),在(zài)産生苯酚(fēn)的過(guò)程中(zhōng),還會繼續對苯(běn)酚氧化(huà),從(cóng)而發(fā)生一系列(liè)嚴重(zhòng)副反應。”周(zhōu)瑜副(fù)教(jiāo)授介紹說,使(shǐ)用傳(chuán)統催化劑(jì)的利用率(lǜ)不高,反應(yīng)時間往往長達十至(zhì)數十個小時,難(nán)以滿(mǎn)足工業催化的(de)需求。“我(wǒ)們課題組采用創新方(fāng)法,制(zhì)備出含釩、矽、氧三種(zhǒng)元素(sù)的沸石(shí)分子篩(shāi)催化(huà)劑。利用這(zhè)一新(xīn)型催化劑(jì),使得(dé)雙氧水與(yǔ)苯反應(yīng)産生苯(běn)酚時(shí),不(bú)會(huì)再(zài)與比較活潑的苯酚發生不良副(fù)反應、産生不良(liáng)副産物。”

該(gāi)課題(tí)組研發的新型催化劑,讓雙氧(yǎng)水“定(dìng)向”隻與苯發生反應(yīng),直接一步(bù)制備出苯(běn)酚來,獲得純苯(běn)酚的收率極高(gāo)。在反應過程中,隻産(chǎn)生(shēng)水,而沒(méi)有(yǒu)其(qí)他廢棄物(wù)及其他污染排(pái)放,可(kě)謂綠色環(huán)保。而且(qiě)這(zhè)種新(xīn)型催(cuī)化劑(jì),可實現(xiàn)反(fǎn)應的瞬間(jiān)發生,極大地(dì)提高了(le)獲得(dé)苯酚(fēn)的效率(lǜ)。

利(lì)用這(zhè)一催化劑,有望(wàng)實現苯酚(fēn)等酚(fēn)類化(huà)合(hé)物的工(gōng)業化綠色生産(chǎn),從而(ér)代(dài)替原有(yǒu)高能(néng)耗(hào)、高(gāo)污染的(de)路(lù)徑,達到節(jiē)能減排,可(kě)持續(xù)發展的化工過(guò)程,因此(cǐ)有着重(zhòng)要的(de)工業應用(yòng)前(qián)景。

有趣的是(shì),這種(zhǒng)催化(huà)劑的(de)創新制(zhì)備(bèi)方法,還具有廣泛的(de)普适(shì)性(xìng),能(néng)夠進一步構(gòu)築出含(hán)有不同(tóng)金(jīn)屬,譬(pì)如含鐵、銅、錳等元素的沸(fèi)石分(fèn)子篩,制備出******的(de)多相催化(huà)劑,對于其它種類化(huà)學品實(shí)現(xiàn)綠色生産(chǎn)大(dà)有裨益