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我科學家實現電化學合成尼龍單體己二酸

文章來源：中國化工報更新時間：2024-06-07 14:07:10

中國科學院理化技術研究所近日發布消息，該所光化學轉換與合成中心研究員陳勇團隊提出以木質素衍生的酚類化合物為原料，以水為唯一的氫源/氧源，利用電化學成對電解策略實現己二酸的綠色電合成。

該工作通過設計合成雙金屬催化劑，實現了高的電催化活性。研究顯示，以PtAu合金為陰極催化劑，實現苯酚高效轉化生成KA油，產率為92%，法拉第效率為43%；KA油在CuCo?O?陽極催化劑上被電氧化為己二酸，產率為85%，法拉第效率為84%。

KA油特別是環己酮在水溶液中的溶解性差且擴散緩慢，使其難以在催化劑表面富集和吸附以進行電催化氧化反應，導致其催化活性差。此外，由于傳質限制，作為競爭反應的析氧反應將在高電流密度下占主導地位，從而降低法拉第效率、增加反應能耗。針對上述問題，該團隊提出催化劑界面微環境調控策略，設計合成了四氧化三鈷/石墨炔復合電催化劑，該復合催化劑可以更高效地富集、吸附有機反應底物，提高KA油電氧化制備己二酸的反應速率和法拉第效率。

據悉，己二酸是各種尼龍聚合物、藥物、潤滑劑、增塑劑和食品添加劑的基本化學原料，尤其是作為單體制備尼龍-66和聚氨酯。全球范圍內已有明確報道的商業化己二酸產品均由苯出發，經熱催化加氫和硝酸氧化兩步法制備。

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