本报讯(记者孟婧通讯员周伟)众所周知,酚类化合物,如苯酚和甲酚等,是一类用途广泛、用量巨大的化学品,可以用于制备杀虫剂、农药、塑料等等,但这些酚类化合物的工业生产,往往是高能耗和高污染的过程,而且生产中还存在过度氧化以及收率低、副产物多等问题。近期,新利18彩票 材料化学工程国家重点实验室和化工学院王军教授、周瑜副教授和新加坡大学颜宁教授合作,在沸石分子筛催化的芳烃羟基化制备酚类化合物方面取得重要成果,现在这些酚类化合物可用双氧水等清洁氧源,通过环境友好的苯羟基化反应一步制备。
周瑜介绍,苯是惰性底物,而产物苯酚比底物苯更活泼,以往传统方法制备苯酚时,在产生苯酚的过程中,还会继续对苯酚氧化,从而发生一系列严重副反应,并且使用传统催化剂的利用率不高,反应时间往往长达十至数十个小时,难以满足工业催化的需求。王军教授课题组采用创新方法,制备一种含钒、硅、氧三种元素的沸石分子筛催化剂,用于苯与双氧水发生的化学反应中,生成苯酚等酚类物质(即苯的羟基化反应)。
这一新型催化剂的应用,使得双氧水与苯反应产生苯酚时,不会再与比较活泼的苯酚发生不良副反应、产生不良副产物,而是让双氧水“定向”只与苯发生反应,直接一步制备出苯酚来,获得纯的苯酚的效率极高。而且反应过程中只产生水,而没有其他废弃物及其他污染排放,绿色环保。
当前在工业生产过程中迫切需要使用高选择性、高原子利用率的新催化工艺,而这一发展,主要依赖于新催化材料的研制与开发。王军课题组研发的这种高活性的催化剂,在芳环羟基化反应中具有极高效率,有望实现苯酚等酚类化合物的工业化规模生产,显示出重要的潜在工业应用前景。
这种催化剂的创新制备方法,还具有广泛的普适性,能够进一步构筑出含有不同金属元素(如含铁、铜、锰等元素)的沸石分子筛,制备出高效的多相催化剂,有希望实现其它种类化学品的绿色生产过程。
2018年8月30日《江苏科技报》第A3版