近日，我?；瘜W化工學院張海洋、張金利教授團隊在乙炔氫氯化無汞催化劑的研發方面取得重要研究進展，研究結果以“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建高分散Cu?P/Cl活性位點并用于高效催化乙炔氫氯化）為題在化工領域雜志ACS Sustainable Chemistry & Engineering（中科院1區）發表。

聚氯乙烯(PVC)由氯乙烯單體(VCM)聚合而成，其具有優異的機械性能、耐酸耐堿性能、阻燃性和電絕緣性能，被廣泛應用于各個領域。在煤炭資源豐富的地區，VCM主要采用電石乙炔法生產。但該方法需要活性炭負載的氯化汞為催化劑，其中的氯化汞成分毒性大，在反應過程中容易揮發，嚴重危害生態環境和人體健康。該研究團隊進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，本工作利用配體與CuCl2前驅體之間的強相互作用，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節了金屬中心的電子性質，這有助于構建以Cu1+/Cu2+為活性中心的高度分散的Cu?P/Cl局部結構。催化劑中活性組分的燒結可能是導致催化性能下降的主要原因之一。同時，所構筑的催化劑對C2H2和HCl分子的吸附活性增強，抗積碳性能提高。最優的催化劑(15% Cu8MDPO1/AC) 在180℃，乙炔空速(GHSV) (C2H2)為180 h?1、進料體積比(VHCl/VC2H2)為1.15的反應條件下，乙炔轉化率可以達到穩定的97%，優于基準催化劑。在高空速下300 h的實驗室試驗和3414 h的工業單管側線試驗中，15% Cu8MDPO1/AC催化劑表現出優異的活性和穩定性，從環境、經濟和應用前景方面為其他催化劑的構建提供了參考。

圖1  15% Cu8MDPO1/AC催化劑的長期穩定性評價

本文的第一作者為化學化工學院2020級碩士研究生楊李潔，通訊作者為化學化工學院張海洋教授和張金利教授。近年來，該團隊一直致力于氯堿化工領域無汞催化劑的開發，研究成果發表在Chinese Chemical Letters和ACS Sustainable Chemistry & Engineering等TOP期刊，相關研究得到了國家自然科學基金、教育部霍英東教育基金會高等院校青年教師基金、兵團中青年科技創新領軍人才項目等項目的資助。

（通訊員：張海洋 張金利 郜建銳 鞏芮君）