近日，我?；瘜W(xué)化工學(xué)院張海洋、張金利教授團(tuán)隊(duì)在乙炔氫氯化無汞催化劑的研發(fā)方面取得重要研究進(jìn)展,，研究結(jié)果以“Construction of Highly Dispersed Cu?P/Cl Active Sites Using Methyldiphenyloxophosphine for Efficient Acetylene Hydrochlorination”（利用二苯基氧膦配體構(gòu)建高分散Cu?P/Cl活性位點(diǎn)并用于高效催化乙炔氫氯化）為題在化工領(lǐng)域雜志ACS Sustainable Chemistry & Engineering（中科院1區(qū)）發(fā)表,。

聚氯乙烯(PVC)由氯乙烯單體(VCM)聚合而成，其具有優(yōu)異的機(jī)械性能,、耐酸耐堿性能,、阻燃性和電絕緣性能，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,。在煤炭資源豐富的地區(qū),，VCM主要采用電石乙炔法生產(chǎn)。但該方法需要活性炭負(fù)載的氯化汞為催化劑,，其中的氯化汞成分毒性大,，在反應(yīng)過程中容易揮發(fā)，嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境和人體健康,。該研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了大量的無汞催化劑的研究工作,，在非貴金屬催化劑中，銅基催化劑具有較高的初始催化活性,，為克服Cu基催化劑活性組分分散性低,、活性組分不足等缺點(diǎn)，本工作利用配體與CuCl2前驅(qū)體之間的強(qiáng)相互作用,，合成了幾種15% Cu-Lx/AC乙炔氫氯化催化劑,。甲基二苯基氧膦(MDPO)配體的引入有效地調(diào)節(jié)了金屬中心的電子性質(zhì)，這有助于構(gòu)建以Cu1+/Cu2+為活性中心的高度分散的Cu?P/Cl局部結(jié)構(gòu),。催化劑中活性組分的燒結(jié)可能是導(dǎo)致催化性能下降的主要原因之一,。同時(shí)，所構(gòu)筑的催化劑對C2H2和HCl分子的吸附活性增強(qiáng),，抗積碳性能提高,。最優(yōu)的催化劑(15% Cu8MDPO1/AC) 在180℃，乙炔空速(GHSV) (C2H2)為180 h?1,、進(jìn)料體積比(VHCl/VC2H2)為1.15的反應(yīng)條件下,，乙炔轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到穩(wěn)定的97%，優(yōu)于基準(zhǔn)催化劑,。在高空速下300 h的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和3414 h的工業(yè)單管側(cè)線試驗(yàn)中,，15% Cu8MDPO1/AC催化劑表現(xiàn)出優(yōu)異的活性和穩(wěn)定性，從環(huán)境,、經(jīng)濟(jì)和應(yīng)用前景方面為其他催化劑的構(gòu)建提供了參考,。

圖1  15% Cu8MDPO1/AC催化劑的長期穩(wěn)定性評價(jià)

本文的第一作者為化學(xué)化工學(xué)院2020級碩士研究生楊李潔,，通訊作者為化學(xué)化工學(xué)院張海洋教授和張金利教授。近年來,，該團(tuán)隊(duì)一直致力于氯堿化工領(lǐng)域無汞催化劑的開發(fā),，研究成果發(fā)表在Chinese Chemical Letters和ACS Sustainable Chemistry & Engineering等TOP期刊，相關(guān)研究得到了國家自然科學(xué)基金,、教育部霍英東教育基金會(huì)高等院校青年教師基金,、兵團(tuán)中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才項(xiàng)目等項(xiàng)目的資助。

（通訊員：張海洋 張金利 郜建銳 鞏芮君）