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[新華日報]南工大發(fā)明新型催化劑 綠色生產(chǎn)塑料制品替代“兩高”
時間：2018-12-05
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酚類化合物的清潔生產(chǎn)
塑料制品在我們?nèi)粘Ｉ钪须S處可見，應(yīng)用極其廣泛。但作為生產(chǎn)塑料制成品的原材料苯酚等，其工業(yè)生產(chǎn)過程卻往往是高能耗和高污染的，而且生產(chǎn)中還存在過度氧化以及收率低、不良副產(chǎn)物多等問題。近日，南京工業(yè)大學(xué)專家在沸石分子篩催化的芳烴羥基化制備酚類化合物反應(yīng)中取得重要成果，有助于高效綠色生產(chǎn)塑料制品，相關(guān)論文刊登于《自然通訊》。
酚類化合物，如苯酚和甲酚等，是一類用途廣泛、用量巨大的化學(xué)品，可以用于制備殺蟲劑、農(nóng)藥、塑料、染料、藥物、聚合物，等等。能源和環(huán)境的迫切壓力，要求發(fā)展綠色化學(xué)過程，在工業(yè)生產(chǎn)過程中迫切需要使用高選擇性、高原子利用率的新催化工藝，而這一發(fā)展，主要依賴于新催化材料的研制與開發(fā)。
為打破其生產(chǎn)過程高能耗和高污染的瓶頸，南京工業(yè)大學(xué)材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實驗室和化工學(xué)院王軍教授、周瑜副教授，聯(lián)手新加坡國立大學(xué)顏寧教授，采用雙氧水等清潔氧源，通過環(huán)境友好的苯羥基化反應(yīng)，高效、環(huán)保地直接一步制備出酚類化合物，而不像傳統(tǒng)方法需要繁瑣的多個反應(yīng)步驟，并且能耗大、高污染、收率低。
“苯是惰性底物，而其產(chǎn)物苯酚比苯更活潑，以往制備苯酚時，在產(chǎn)生苯酚的過程中，還會繼續(xù)對苯酚氧化，從而發(fā)生一系列嚴(yán)重副反應(yīng)?！敝荑じ苯淌诮榻B說，使用傳統(tǒng)催化劑的利用率不高，反應(yīng)時間往往長達(dá)十至數(shù)十個小時，難以滿足工業(yè)催化的需求?！拔覀冋n題組采用創(chuàng)新方法，制備出含釩、硅、氧三種元素的沸石分子篩催化劑。利用這一新型催化劑，使得雙氧水與苯反應(yīng)產(chǎn)生苯酚時，不會再與比較活潑的苯酚發(fā)生不良副反應(yīng)、產(chǎn)生不良副產(chǎn)物。”
該課題組研發(fā)的新型催化劑，讓雙氧水“定向”只與苯發(fā)生反應(yīng)，直接一步制備出苯酚來，獲得純苯酚的收率極高。在反應(yīng)過程中，只產(chǎn)生水，而沒有其他廢棄物及其他污染排放，可謂綠色環(huán)保。而且這種新型催化劑，可實現(xiàn)反應(yīng)的瞬間發(fā)生，極大地提高了獲得苯酚的效率。
利用這一催化劑，有望實現(xiàn)苯酚等酚類化合物的工業(yè)化綠色生產(chǎn)，從而代替原有高能耗、高污染的路徑，達(dá)到節(jié)能減排，可持續(xù)發(fā)展的化工過程，因此有著重要的工業(yè)應(yīng)用前景。
有趣的是，這種催化劑的創(chuàng)新制備方法，還具有廣泛的普適性，能夠進(jìn)一步構(gòu)筑出含有不同金屬，譬如含鐵、銅、錳等元素的沸石分子篩，制備出高效的多相催化劑，對于其它種類化學(xué)品實現(xiàn)綠色生產(chǎn)大有裨益。
本報通訊員 周 偉
2018年12月5日《新華日報》第16版：http://xh.xhby.net/mp3/pc/c/201812/05/c566830.html
