绿色生产塑料制品替代“两高”

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塑料制品在我们的日常生活中随处可见，并且被广泛使用。然而，作为生产塑料制品的原料，苯酚的工业生产过程往往能耗高、污染大，在生产中还存在一些问题，如氧化过度、收率低和许多不良副产物。近年来，南京工业大学专家在沸石分子筛催化芳烃羟基化制备酚类化合物方面取得了重要成果，有利于塑料制品的高效绿色生产。相关论文发表在《自然通讯》上。

酚和甲酚等酚类化合物是一类用途广泛、消耗量巨大的化学品，可用于制备农药、农药、塑料、染料、药物、聚合物等。能源和环境的紧迫压力要求发展绿色化学工艺，在工业生产中迫切需要使用高选择性和高原子利用率的新型催化工艺，而这种发展主要依赖于新型催化材料的研发。

为了突破其生产过程中高能耗、高污染的瓶颈，南京工业大学材料化学工程国家重点实验室和化学工程学院的王军教授、周瑜副教授，与国立大学的颜宁教授一起，采用过氧化氢等清洁氧源，一步高效、环保地直接制备酚类化合物，不同于传统方法需要复杂的多步反应，具有高能耗、高污染、低收率的特点。

“苯是一种惰性底物，其产物苯酚比苯更具活性。过去，在制备苯酚时，会在生产苯酚的过程中不断氧化苯酚，导致一系列严重的副反应。”周瑜副教授说，传统催化剂利用率不高，反应时间往往长达十到几十小时，难以满足工业催化的需要。“我们的研究小组采用创新方法制备了含钒、硅和氧的沸石分子筛催化剂。使用这种新催化剂，当过氧化氢与苯反应生成苯酚时，它将不再与相对活性的苯酚发生不良副反应，也不再产生不良副产物。”

该研究小组开发的新催化剂使过氧化氢只与苯“定向”反应，并一步直接制备苯酚。纯苯酚的产率极高。在反应过程中，只产生水，没有其他废物和其他污染排放，可以说是绿色环保。此外，这种新的催化剂可以实现快速反应，并大大提高了获得苯酚的效率。

使用该催化剂，有望实现苯酚等酚类化合物的工业绿色生产，从而取代原有的高能耗、高污染的道路，实现化工过程的节能减排和可持续发展，具有重要的工业应用前景。

有趣的是，这种催化剂的创新制备方法也具有广泛的普适性，可以进一步构建含有铁、铜、锰等不同金属元素的沸石分子筛，制备高效的多相催化剂，对其他种类化学品的绿色生产大有裨益。(通讯员周伟)

编辑:计然