Магнитноотделяемый полимерный катализатор для гидрогенолиза целлюлозы

Магнитноотделяемый полимерный катализатор для гидрогенолиза целлюлозы Научная публикация

Журнал

Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология
ISSN: 0579-2991 , E-ISSN: 2500-3070

Вых. Данные

Год: 2020, Том: 63, Номер: 2, Страницы: 59-63 Страниц : 5 DOI: 10.6060/ivkkt.20206302.6062

Авторы

Манаенков Олег Викторович ¹ , Кислица О В ¹ , Раткевич Екатерина Алексеевна ¹ , Сульман Михаил Геннадьевич ¹

Организации

1	Тверской государственный технический университет

Предложен новый тип Ru-содержащего магнитноотделяемого катализатора на основе полимерной матрицы сверхсшитого полистирола (СПС) для реакции гидрогенолиза микрокристаллической целлюлозы до этилен- и пропиленгликоля (ЭГ и ПГ). Катализатор синтезируется последовательно в два этапа. На первом этапе посредством термического разложения солей железа (III) в присутствии полиолов в порах СПС формируются частицы магнетита (Fe3O4). На втором этапе на поверхности Fe3O4/СПС синтезируются Ru-содержащие наночастицы активной фазы катализатора. Образцы исходного СПС, Fe3O4/СПС и Ru-Fe3O4/СПС были охарактеризованы с помощью различных физико-химических методов исследования. В частности, было показано, что синтезированные образцы катализаторов имеют развитую удельную площадь поверхности (450 - 750 м2/г, в зависимости от содержания магнетита), сохраняют микро-мезопористый характер, присущий исходному полимеру, и обладают высокой намагниченностью насыщения (4,0 ± 0,5 э.м.е./г), что обусловливает лёгкость их отделения от реакционной массы внешним магнитным полем. По результатам просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) средний диаметр наночастиц активной фазы Ru составил 2,0 ± 0,5 нм. Гидрогенолиз целлюлозы до гликолей проводили при следующих условиях: 255 °C; 60 бар H2; 55 мин; 0,3 г целлюлозы; 0,07 г катализатора 3 % Ru-Fe3O4/СПС; 30 мл H2O; 0,07 г Ca(OH)2. При данных условиях селективность по ЭГ и ПГ составила 22,6 % и 20,0 %, соответственно. Степень конверсии целлюлозы при этом достигает 100 %. Катализатор показал хорошую стабильность в гидротермальных условиях реакции, легко отделяемся от реакционной массы внешним магнитным полем и может быть использован в процессах конверсии целлюлозосодержащей биомассы.

Манаенков О.В. , Кислица О.В. , Раткевич Е.А. , Сульман М.Г.
Магнитноотделяемый полимерный катализатор для гидрогенолиза целлюлозы
Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2020. Т.63. №2. С.59-63. DOI: 10.6060/ivkkt.20206302.6062 Scopus РИНЦ OpenAlex

Scopus:	2-s2.0-85088008561
РИНЦ:	42502817
OpenAlex:	W3029577551