Кислотно-основні нанокаталізатори гідролізу компонентів біомаси у водному середовищі

• Опубліковано в: Каталіз та нафтохімія
• Дата: 2018
• Випуск: 27
• Сторінки: 54-63
• ISSN: 2707-5796
• Автори та афіліації: D.V. Molodyy — Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В.П. Кухаря НАН України, Україна, 02094 Київ, вул. Мурманська, 1; O.V. Melnichuk — Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В.П. Кухаря НАН України, Україна, 02094 Київ, вул. Мурманська, 1; V.А. Povazhnyi — Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В.П. Кухаря НАН України, Україна, 02094 Київ, вул. Мурманська, 1
• Ключові слова: гідроліз, нанокаталізатор, кислотно-основні властивості, гетерополікислоти, кислотність, фосфориста кислота, гетерогенний каталіз, гідроксилювання, 4-амінобензгідроксамова кислота, воднесорбційні властивості
• Автори: Molodyy, D.V., Melnichuk, O.V., Povazhnyi, V.А.
• Формат: Стаття
• Мова: Українська
• Опубліковано: V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine 2018
• Теми: гетерополікислоти; структури Кеггіна; золь–гель синтез; нанокаталізатор; амінокислота; біомаса
• Онлайн доступ: 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.