Главная – Журналы – Химия в интересах устойчивого развития 2025 номер 6

Представлены результаты экспериментов по прямому окислению бензола в фенол кислородом и воздухом в барьерном разряде в условиях эффективного удаления продуктов реакции из зоны его действия. В случае окисления бензола кислородом содержание фенола в продуктах достигает ~73 мас. %, в незначительном количестве образуются арендиолы (в сумме ~8 мас. %, в основном гидрохинон). Окисление бензола воздухом приводит к росту содержания фенола в продуктах до ~77 мас. % и снижению содержания двухатомных фенолов до ~3 мас. %. Конверсия бензола за один проход парогазовой смеси через реактор в кислороде достигает 0.5 мас. %, в воздухе - 0.4 мас. %. Прямое окисление бензола в фенол воздухом сопровождается образованием осадка. Изучена структура этого осадка, обсужден механизм его образования. Показано, что формирование осадка при обработке бензола в воздухе вызвано реакциями с участием возбужденных молекул азота. Подробно рассмотрены основные стадии механизма процесса окисления, приводятся результаты расчетов потерь энергии электронов в электронно-молекулярных реакциях, протекающих на стадии разрядного инициирования в барьерном разряде, которые позволяют оценить их вклад в механизм образования промежуточных активных частиц и стабильных молекул, а также направления протекания процесса окисления бензола в плазме барьерного разряда. Показано, что образование фенола происходит в результате прямого взаимодействия молекулы бензола и атомарного кислорода. Продемонстрировано, что окисление бензола в барьерном разряде превосходит некоторые термокаталитические методы по скорости реакции и характеризуется сравнимыми результатами по селективности образования фенола.