南（nán）工大發明新型催化劑 綠色生產塑料製（zhì）品替代“兩高”

來源：中國（guó）江蘇網

塑料製品在我們日常生活中隨處可（kě）見,應用極其（qí）廣泛。但作為生（shēng）產塑料製成品（pǐn）的原材料苯（běn）酚等,其工業生（shēng）產過程卻往往是高能耗和高汙染的,而且生產中還存（cún）在過度氧化以及收率低、不（bú）良副產（chǎn）物多等問題。近日（rì）,南京工業大（dà）學專家在沸（fèi）石分子（zǐ）篩催化的芳烴羥基化（huà）製備酚類化（huà）合物（wù）反應中取得重要成（chéng）果,有助於綠色生產塑料製品,相關論文刊登於《自然通訊》。

酚類化合物,如苯酚和甲酚等,是一類用途（tú）廣泛（fàn）、用量巨大的化（huà）學品（pǐn）,可以用於製備殺蟲劑（jì）、農藥（yào）、塑料（liào）、染料、藥物、聚合物,等等（děng）。能源和環境（jìng）的迫切壓力,要求發展綠色化學過程,在（zài）工業生產過程中迫切需要使用高（gāo）選擇性、高原子利用率的新催（cuī）化工藝,而這一發展,主要依賴於新催化材料的研製與開發（fā）。

為打破其生（shēng）產過程高能耗和高汙（wū）染的瓶頸,南京工業大學材料化學工程國家重點實驗室和化工學院王（wáng）軍教授、周瑜副教授,聯手（shǒu）新加坡國立大學顏寧教授,采用雙氧水等清潔氧源,通過環境友好的苯羥基化反應,、環（huán）保地直接一（yī）步（bù）製備出酚類化合物,而不像傳統方法需要（yào）繁（fán）瑣的多個反應步驟（zhòu）,並且能耗大（dà）、高汙染、收率低。

“苯是惰性底物,而其產物苯酚比苯更活（huó）潑,以往製備苯酚時,在產（chǎn）生苯酚的過程中,還會繼續對苯酚（fēn）氧化,從而發生一係列嚴重副反應。”周瑜副教授（shòu）介紹說,使用傳統催化劑的利用率不高,反應時間往（wǎng）往長達十至數十個小時,難以滿足工業催化的需求。“我們課（kè）題組采用創（chuàng）新方（fāng）法,製備出（chū）含釩、矽、氧三種（zhǒng）元素（sù）的沸石分子篩催化劑。利（lì）用這一新型催化劑,使得雙氧水與苯反應產生苯酚時,不會再與比較活潑的苯酚發生（shēng）不良副反應、產生不良副產物。”

該課題組研發的新型催化劑,讓雙氧水“定向”隻與苯發生反應,直接一（yī）步（bù）製備出苯（běn）酚來,獲得純苯酚的收（shōu）率*。在反應過程中,隻產生水,而沒有其他廢（fèi）棄物及其他汙（wū）染排（pái）放（fàng）,可謂綠色環保。而且這種新型（xíng）催化劑,可實現反應的瞬（shùn）間發生,極大地提高了獲得苯酚的效率。

利用這一（yī）催化劑,有望（wàng）實現（xiàn）苯酚等酚類化合物的工業化綠色生產,從而代替原有高能耗、高汙染（rǎn）的路（lù）徑（jìng）,達到節能減排,可持續發展的化工過（guò）程（chéng）,因此有著重要的工（gōng）業應用前景。

有趣的是,這種催化劑的創新（xīn）製備方法,還具有廣泛的普適性,能夠進一步構築出含有不同金屬,譬如含鐵、銅、錳等元素的（de）沸石分子篩,製備出的（de）多相催化劑,對於其它（tā）種類化學品實現綠色（sè）生產大有裨益。