Кислотно-основні нанокаталізатори гідролізу компонентів біомаси у водному середовищі

• Datum: 2018
• Hauptverfasser: Molodyy, D.V., Melnichuk, O.V., Povazhnyi, V.А.
• Format: Artikel
• Sprache: Ukrainisch
• Veröffentlicht: V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine 2018
• Schlagworte: гетерополікислоти; структури Кеггіна; золь–гель синтез; нанокаталізатор; амінокислота; біомаса
• Online Zugang: https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/56
• Назва журналу: Catalysis and petrochemistry

Синтезовано кислотно-основні нанокаталізатори на основі фосфорно-вольфрамової та фосфорно-молібденової гетерополікислот з привитими α-амінокислотами для процесу кислотного гідролізу біомаси у водному середовищі. Вивчено їх фізико-хімічні, структурноадсорбційні характеристики та каталітичні властивості при гідролізі компонентів біомаси в гідротермальних умовах. Методами ІЧ-спектроскопії встановлено наявність гетерополікислот та амінокислот в структурі новостворених гібридних матеріалів. Методом рентгенофлуоресцентного енергодисперсійного аналізу підтверджено наявність гетерополікислот в структурі отриманих кислотно-основних нанокаталізаторів. Визначено структурноадсорбційні характеристики синтезованих каталізаторів за допомогою адсорбції парів азоту при температурі рідкого азоту. Питома поверхня зразків на основі фосфорно-вольфрамової кислоти була в межах 600 м2/г, а для зразків з фосфорно-молібденовою гетерополікислотою – 200 м2/г. Ізотерми адсорбції–десорбції азоту синтезованих зразків відповідають матеріалам з мезопоруватою структурою з порами розміром 5–6 нм. Синтезовані кислотно-основні нанокаталізатори протестовані на прикладі гідролізу фруктози. Показано, що прививка α-амінокислот до гетерополікислотних каталізаторів впливає на вихід цільового продукту – 5-гідроксиметилфурфуролу. Його найкращий вихід (28,3 %) було отримано для каталізатора H3PW12O40/лізин. Крім того, при використанні каталізаторів з фосфорно-молібденовою гетерополікислотою з’являється велика кількість побічних продуктів реакції.