微乳液及微液滴領(lǐng)域催化劑獲突破

中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所分子納米結(jié)構(gòu)與納米技術(shù)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科研人員成功制備了鏈狀和梭形的納米磁子催化劑，并在此基礎(chǔ)上成功構(gòu)筑了氮磷硫3 種雜原子共摻雜的中空碳?xì)し墙饘俅呋瘎晒?shí)現(xiàn)了其在溶液相和微液滴中的高效催化反應(yīng)。

據(jù)悉，傳統(tǒng)的機(jī)械攪拌或磁子攪拌方式剪切力大，容易破壞催化劑整體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其循環(huán)穩(wěn)定性下降。此外，傳統(tǒng)攪拌方式無(wú)法在微乳液或微液滴中使用，因此，實(shí)現(xiàn)微反應(yīng)體系中的混合也是研究的一大挑戰(zhàn)。針對(duì)上述問題，該實(shí)驗(yàn)室科研人員提出納米磁子的設(shè)想，以納米磁子的可控構(gòu)筑為出發(fā)點(diǎn)，發(fā)展不同結(jié)構(gòu)和類型納米磁子的制備方法，進(jìn)而與催化活性中心復(fù)合，先后制備了鏈狀和梭形的納米磁子催化劑。在外磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下，成功實(shí)現(xiàn)了其在溶液相和微液滴中的高效催化反應(yīng)。并在此基礎(chǔ)上，在金屬有機(jī)框架化合物ZIF-67表面包覆一層聚(六氯三聚磷腈-雙酚硫)，經(jīng)高溫碳化和酸刻蝕后成功構(gòu)筑了氮、磷、硫3 種雜原子共摻雜的中空碳?xì)し墙饘俅呋瘎瑢?shí)現(xiàn)了水體系下芳香烷烴的高效選擇性催化氧化。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，多相催化在化工中具有廣泛的應(yīng)用，超過80%的產(chǎn)品需要通過多相催化反應(yīng)得到。隨著研究的深入，多相催化已從宏觀描述發(fā)展至納米尺度和分子水平。對(duì)多相催化劑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)以調(diào)控催化反應(yīng)進(jìn)程，得到理想的產(chǎn)物將成為本領(lǐng)域最前沿的研究方向。

[中國(guó)石化有機(jī)原料科技情報(bào)中心站供稿]