南開大學(xué)了科研人員將一種新型固體催化劑用于制備環(huán)狀碳酸酯，大大簡化了工藝流程，產(chǎn)品無需經(jīng)過分離、純化過程，純度就可高達(dá)99％以上。這種高分子負(fù)載催化劑可做到'一相反應(yīng)、兩相分離'，大大降低了生產(chǎn)成本。這項(xiàng)環(huán)狀碳酸酯新工藝目前已引起業(yè)界的極大關(guān)注。
環(huán)狀碳酸酯新工藝的技術(shù)路線是：設(shè)計(jì)并合成非均相催化劑和親二氧化碳的均相催化劑，用超臨界二氧化碳作為溶劑，實(shí)現(xiàn)催化劑與產(chǎn)物的直接分離并循環(huán)使用。這種高活性固體催化劑能高效、高選擇性地催化環(huán)氧化物與二氧化碳反應(yīng)制備環(huán)狀碳酸酯，且可回收再利用。該技術(shù)應(yīng)用于間歇式反應(yīng)器，反應(yīng)完成后只需經(jīng)過簡單過濾便可實(shí)現(xiàn)催化劑與產(chǎn)品的分離；用于固定床式反應(yīng)過程，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。在生產(chǎn)過程中，超臨界二氧化碳作為反應(yīng)溶劑替代傳統(tǒng)有機(jī)溶劑，不僅能實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，而且能簡化產(chǎn)品分離、 純化過程。
據(jù)了解，環(huán)狀碳酸酯如碳酸丙烯酯，是一種高效溶劑和優(yōu)良的抽提劑，性質(zhì)穩(wěn)定、無毒，作為溶劑不會(huì)腐蝕碳鋼設(shè)備。它最受人重視的用途是用來脫除天然氣、石油裂解氣、油田氣、合成氨變換氣中的二氧化碳和硫化氫，效果顯著。它在電子工業(yè)領(lǐng)域可用作高能電池及電容器的優(yōu)良介質(zhì)，在高分子工業(yè)方面可用作聚合物的溶劑和增塑劑等。僅將其作為高能電池及電容器的優(yōu)良介質(zhì)，全球的需求量就達(dá)200萬噸以上；將其作為酯交換法生產(chǎn)碳酸二甲酯所需的配套原料，需求量也達(dá)數(shù)十萬噸。目前國內(nèi)生產(chǎn)量僅在1000-2000噸，市場缺口很大。
目前，綠色化學(xué)已成為化學(xué)研究的熱點(diǎn)。對二氧化碳溫室氣體的資源化利用，可以減輕環(huán)境負(fù)荷。南開大學(xué)開發(fā)的新型催化劑，可利用二氧化碳與環(huán)氧化物加成反應(yīng)合成環(huán)狀碳酸酯，這一技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。
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