南開大學了科研人員將一種新型固體催化劑用于制備環狀碳酸酯,大大簡化了工藝流程,產品無需經過分離、純化過程,純度就可高達99%以上。這種高分子負載催化劑可做到'一相反應、兩相分離',大大降低了生產成本。這項環狀碳酸酯新工藝目前已引起業界的極大關注。
環狀碳酸酯新工藝的技術路線是:設計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,實現催化劑與產物的直接分離并循環使用。這種高活性固體催化劑能高效、高選擇性地催化環氧化物與二氧化碳反應制備環狀碳酸酯,且可回收再利用。該技術應用于間歇式反應器,反應完成后只需經過簡單過濾便可實現催化劑與產品的分離;用于固定床式反應過程,可實現連續生產。在生產過程中,超臨界二氧化碳作為反應溶劑替代傳統有機溶劑,不僅能實現清潔生產,而且能簡化產品分離、 純化過程。
據了解,環狀碳酸酯如碳酸丙烯酯,是一種高效溶劑和優良的抽提劑,性質穩定、無毒,作為溶劑不會腐蝕碳鋼設備。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。它在電子工業領域可用作高能電池及電容器的優良介質,在高分子工業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良介質,全球的需求量就達200萬噸以上;將其作為酯交換法生產碳酸二甲酯所需的配套原料,需求量也達數十萬噸。目前國內生產量僅在1000-2000噸,市場缺口很大。
目前,綠色化學已成為化學研究的熱點。對二氧化碳溫室氣體的資源化利用,可以減輕環境負荷。南開大學開發的新型催化劑,可利用二氧化碳與環氧化物加成反應合成環狀碳酸酯,這一技術具有廣闊的應用前景。

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