Rochow-Müller反應(yīng)是生產(chǎn)有機硅單體甲基氯硅烷的關(guān)鍵，更是整個有機硅行業(yè)的樞紐。反應(yīng)需將硅粉與銅基催化劑混合均勻形成活性“觸體”，再進(jìn)一步與氯甲烷（CH3Cl ）氣體進(jìn)行反應(yīng)，生成有機硅工業(yè)中最理想的單體——二甲基二氯硅烷（M2）。熱力學(xué)上反應(yīng)過程中的優(yōu)勢產(chǎn)物并不是二甲基二氯硅烷，然而在實際生產(chǎn)中其選擇性卻可以被調(diào)控到最高，正是銅基催化劑起了決定性作用。銅基催化劑和硅粉在界面間形成CuXSi活性相，CH3Cl在該活性組分上發(fā)生相應(yīng)的吸附解離，并選擇性催化M2的合成。高活性和M2選擇性的銅基催化劑制備，一直以來都是研究者關(guān)注的焦點。
近日，昆明理工大學(xué)馬文會教授和于潔教授通過微波液相輔助協(xié)同浸漬法合成了一種由納米片自組裝而成的繡球狀0.3Zn-0.15Sn/CuO催化劑， Sn、Zn與銅基催化劑之間具有很強的協(xié)同催化作用，通過將Sn、Zn元素?fù)诫s在CuO表面來構(gòu)建Si的強作用點，從而加快CuXSi活性相的形成，對Rochow-Müller反應(yīng)具備優(yōu)異的催化活性和M2選擇性。Sn元素?fù)诫s導(dǎo)致晶格畸變產(chǎn)生，CuO結(jié)晶度下降，表面缺陷和活性位點增多。Zn元素的摻入則會引起CuO表面電荷發(fā)生重排，導(dǎo)致CuO中Cu軌道周圍的電子密度增強，反應(yīng)誘導(dǎo)期階段的催化劑表面能夠產(chǎn)生更多游離的Cu*，有效提高CuXSi活性中心數(shù)量，增強氯甲烷在催化劑表面的吸附和解離速率。微波輔助可顯著加快晶間化反應(yīng)，目前將其應(yīng)用于Rochow-Müller反應(yīng)催化劑制備的研究還比較少，本文為制備用于Rochow-Müller反應(yīng)的高效銅基催化劑提供了一種新的有效合成路徑。
論文信息 Controlled Preparation of Hydrangea-like 0.3Zn-0.15Sn/CuO Catalysts for the Rochow-Müller Reaction by Microwave-Assisted Liquid-Phase Synergistic Impregnation Fengyu Chen, Prof.?Dr. Jie Yu, Xin Ding, Shuqiu Hu, Weitian Yang, Prof.?Dr. Shaoyuan Li, Prof.?Dr. Wenhui Ma European Journal of Inorganic Chemistry DOI: 10.1002/ejic.202200742
