將聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)廢料升級(jí)為有價(jià)值的含氧分子是一個(gè)迷人的過程，但它仍然具有挑戰(zhàn)性。
近日，中科院大連化物所李燦院士，Zelong Li開發(fā)了一種兩步法，即先將對(duì)苯二甲酸二甲酯(DMT)甲醇解成對(duì)苯二甲酸二甲酯(DMT)，然后在固定床反應(yīng)器和Cu/ZrO2催化劑上將DMT加氫制得高價(jià)值的化工產(chǎn)品對(duì)甲基苯甲酸甲酯(MMB)。
文章要點(diǎn)
1）研究人員發(fā)現(xiàn)ZrO2的相結(jié)構(gòu)顯著地調(diào)節(jié)了產(chǎn)物的選擇性。單斜晶型催化劑(5% Cu/m-ZrO2)負(fù)載的銅對(duì)DMT轉(zhuǎn)化為MMB的選擇性為86%，而四方晶型催化劑(5% Cu/t-ZrO2)負(fù)載的銅主要生成對(duì)二甲苯(PX)，選擇性為75%。MMB比Cu/m-ZrO2具有更好的選擇性，這是由于與t-ZrO2相比，m-ZrO2具有更弱的酸性中心。M-ZrO2的弱酸性導(dǎo)致了對(duì)MMB的中等吸附能力，有利于其解吸。
2）密度泛函理論計(jì)算表明，與Cu/t-ZrO2催化劑相比，Cu/m-ZrO2催化劑具有更高的第二C-O鍵斷裂有效能壘，從而保證了MMB的高選擇性。該催化劑不僅提供了一種將聚酯廢料轉(zhuǎn)化為精細(xì)化學(xué)品的方法，而且為控制多步加氫反應(yīng)中的一次產(chǎn)物提供了一種策略。
參考文獻(xiàn)
Jianian Cheng, et al, Selective Upcycling of Polyethylene Terephthalate towards High-valued Oxygenated Chemical Methyl pMethyl Benzoate using a Cu/ZrO2 Catalyst, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202319896
DOI: 10.1002/anie.202319896
https://doi.org/10.1002/anie.202319896
