丙烯直接氧化丙烯酸工艺流程图（新方法让丙烯酸制造过程更加节能）

丙烯酸是一种重要的有机原料，广泛应用于塑料、胶黏剂和染料等产品的制造。

丙烯酸及其衍生物是一类种类繁多、用途广泛的化学物质。丙烯酸在全球化工市场占据了巨大份额。石化欧洲(PetroChemicals Europe)的数据显示，2013年丙烯酸的消耗量接近500万吨。丙烯酸和丙烯酸酯等化工产品是制造塑料、胶水、纺织品、染料、油漆和纸张等商品的基本原料。例如，丙烯酸酯与氢氧化钠混合可以制成一种用于纸尿裤的高吸水性材料。在丙烯酸酯的结构中引入额外的甲基，可以制备有机玻璃。

目前，丙烯酸的常用制造工艺需要接近450华氏度的高温，并会产生乙烯、二氧化碳和氰化氢等有害副产品。《自然通讯》杂志2月8日载文称，美国康涅狄格大学（University of Connecticut）和埃克森美孚公司（ExxonMobil）的研究人员报道了一种制造丙烯酸的新方法。该方法可有效提高能源效率，并减少有毒副产品含量。

康涅狄格大学材料科学研究所所长、化学家Steve Suib等设计了一种可以在温和条件下制造丙烯酸酯的新路线。他们可以通过精确调整催化剂以避免产生副产品。埃克森美孚的化学家Partha Nandi表示：“埃克森美孚的研究人员与Suib教授团队一直致力于探索新的丙烯酸制造技术，以降低能源强度、简化步骤、并减少生产过程中的二氧化碳足迹。”

这项技术的核心是一种由锰和氧组成的多孔催化剂。该催化剂的孔径为20~500埃，有足够大的空间容纳分子。催化剂中的锰原子可以与临近的氧原子交换电子，从而确保主要化学反应的进行。Suib说，根据起始原料的不同，这种催化剂可以促进各种不同类型的丙烯酸酯反应，并且效率很高。他表示：“我们希望这一规模能够进一步扩大，并实现收率最大化和温度最低化。”研究人员还发现，添加少量锂元素也有助于加快反应速度。目前，他们正在研究锂对催化剂的确切作用，并尝试改进锰氧催化剂的构成。

编译：雷鑫宇 审稿：阿淼 责编：唐林芳

期刊来源：《自然通讯》

原文链接：https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-02/uoc-abw020819.php

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