乙酸(酯)-甲醛缩合制丙烯酸(酯)研究进展

近年来,通过乙酸(酯)和甲醛缩合制备丙烯酸的新路线吸引了学术界和工业界的广泛关注。此新路线的优点是过程简单,原料可从天然气、煤化工产品中获得,成本低廉,对可持续生产丙烯酸具有十分重要的意义。国内外研究者针对这一反应开发了多种类型的催化剂,包括钒磷氧(VPO)类催化剂、负载型碱金属/碱土金属以及离子液体等。本文综述了不同种类催化剂近期的研究成果,总结了三类催化剂的优缺点。指出均相的离子液体催化剂具有反应温度低、能耗少、选择性高的特点,但反应为间歇操作,产物分离困难、催化剂较难重复利用,催化效率偏低。VPO类催化剂和碱金属/碱土金属类催化剂,反应温度较高(320~400℃),但可实现连续反应,产物分离方便,催化效率较高。相比于VPO类催化剂,碱金属/碱土金属类催化剂涉及的反应较少,对目标产物的选择性较高,但整体催化效能低于VPO类催化剂,且失活催化剂再生困难。最新的研究结果表明,经典的有机相法制备VPO前体可以被更加简便、经济与环境友好的一锅水相法取代。空气氛中简单焙烧即可完成催化剂前体的活化。不仅大大简化了催化剂制备,而且所得催化剂的小试性能优异,从而为后续应用奠定了重要基础。

“先核后壳”和“先壳后核”的简便途径制备M@SiO_2(M=Ag,Au,Pt)纳米核壳结构及其催化活性

采用简便的"先核后壳"和"先壳后核"途径制备了M@SiO2(M=Ag,Au,Pt)核壳结构.采用"先核后壳"途径时,金属内核可以控制在6–9 nm,粒径分布均匀,SiO2壳层织构可调.该途径制备过程简便,无需高速离心分离,可有效节约制备成本.由该途径制得的Au@mSiO2中纳米Au的热稳定性高,经550 C空气焙烧后仍能保持高的CO氧化性能(T100=235 C).由"先壳后核"途径制得的核壳结构内核金属粒子也可以控制在<10 nm,粒径分布均匀,且SiO2壳层孔隙率可以预调,即使在液相中也可有效消除对硝基苯酚反应物分子的扩散限制,并于室温下将其还原为对氨基苯酚.两种途径所得的核壳结构均呈高单分散态.使用含有不同有机官能团的硅源可对介孔SiO2壳层进行进一步改性,拓展应用领域,因而具有很好的潜在应用前景.