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V2O5/HZSM-5催化剂制备及其催化苯羟化合成苯酚性能

2021-05-13李贵贤李春强

工业催化 2021年3期
关键词:催化剂

李贵贤,李春强,董 鹏,李 辉,汪 萍,席 楠

(兰州理工大学石油化工学院,甘肃 兰州 730050)

苯酚是一种重要的化工有机中间体,在纤维、塑料、医药、农药、香料、涂料、染料和精炼工业领域中具有广泛应用,如酚醛树脂和双酚A的生产[1-2]。目前,世界上超过90%的苯酚由三步异丙苯法生产,但由于其工艺流程长、反应条件苛刻、原子利用率低及产生等摩尔量的丙酮作为副产物等缺点,限制了该方法在工业上大规模应用[3]。因此,寻找一种绿色环保的苯酚合成路径非常必要。

近年来,受资源匮乏及环境污染等严峻考验,化工产品的绿色生产已引起世界各国的关注。故大力推进苯直接羟基化制苯酚的研究成为焦点。然而,在理论上苯羟基化制苯酚反应存在一定的难度:(1) 反应涉及稳定的C—H键的活化;(2) 苯的共轭效应有利于亲电反应,而[OH]或[O]是亲核的;(3) 目的产物苯酚比原料苯更易于被氧化[4]。因此,苯羟基化制苯酚是一个具有挑战性的课题。迄今为止,国内外研究者基于不同的氧化剂,探索开发高效羟基化催化剂。

H2O2作为一种绿色环保型氧化剂,在苯羟基化制苯酚反应中表现出优异的催化活性,以原子利用率高、反应条件温和、副产物为水等优势获得科研工作者的青睐,也是最有希望取代异丙苯法制苯酚的清洁生产工艺[5-6]。为了获得高产率的苯酚,与氧化剂契合的催化剂选择至关重要。Zhou Y等[1]采用离子液体直接合成V-Si/HZSM-22多相催化剂,使用化学计量的H2O2氧化苯制苯酚,收率达30.8%(选择性>99%)。H……

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