Preview

Катализ в промышленности

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Исследование влияния состава модифицированных молибденом NiCu-содержащих катализаторов на активность и селективность в гидрировании фурфурола с получением различных ценных химических веществ

https://doi.org/10.18412/1816-0387-2017-6-517-526

Полный текст:

Аннотация

В работе изучено влияние модифицирования молибденом NiCu-SiO2 катализаторов на их активность и селективность в гидрировании фурфурола – продукта кислотного гидролиза гемицеллюлозной биомассы. Исходный NiCu катализатор был приготовлен золь-гель мето- дом и стабилизирован 10 мас.% SiO2 путем пропитки оксидных предшественников необходимым количеством этилсиликата. Молибден вводился в катализатор на стадии смешения оксидных предшественников металлов в виде оксида Mo(VI). Реакция селективного гидрирования фурфурола проводилась в реакторе периодического действия при температурах 100–200 °С и давлении водорода 6 МПа. Показано, что увеличение температуры процесса в присутствии молибденсодержащего катализатора приводит к увеличению выхода 2-метилфурана и увеличению выхода продуктов полного гидрирования. При низких температурах процесса практически не наблюдается образование 2-метилфурана, а основными продуктами являются фурфуриловый и тетрагидрофурфуриловый спирты. Модифицированные NiCuMo-SiO2 катализаторы показали более высокую активность в гидрировании фурфурола и более высокую селективность образования 2-метилфурана по сравнению с NiCu-системами, что, вероятно, объясняется образованием твердых растворов NiMo(Cu), а также образованием Mox+ на поверхности катализатора.

Об авторах

А. А. Смирнов
Новосибирский национальный исследовательский государственный университет (НГУ); Институт катализа им. Г.К Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск
Россия


И. Н. Шилов
Новосибирский национальный исследовательский государственный университет (НГУ); Институт катализа им. Г.К Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск
Россия


М. В. Алексеева
Новосибирский национальный исследовательский государственный университет (НГУ); Институт катализа им. Г.К Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск
Россия


С. А. Селищева
Институт катализа им. Г.К Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск
Россия


В. А. Яковлев
Новосибирский национальный исследовательский государственный университет (НГУ); Институт катализа им. Г.К Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск
Россия


Список литературы

1. Zhang L., Xi G., Yu K., Yu H., Wang X. // Industrial Crops and Products. 2017. V. 98. № Supplement C. P. 68-75.

2. Chen X., Yang H., Chen Y., Chen W., Lei T., Zhang W., Chen H. // Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2017. V. 127. № Supplement C. P. 292-298.

3. Stocker M. // Angew Chem Int Ed Engl. 2008. V. 47. № 48. P. 9200-9211.

4. Mamman A.S., Lee J.-M., Kim Y.-C., Hwang I.T., Park N.-J., Hwang Y.K., Chang J.-S., Hwang J.-S. // Biofuels, Bioproducts and Biorefining. 2008. V. 2. № 5. P. 438-454.

5. Lange J.-P., van der Heide E., van Buijtenen J., Price R. // ChemSusChem. 2012. V. 5. № 1. P. 150-166.

6. Hoydonckx H.E., Van Rhijn W.M., Van Rhijn W., De Vos D.E., Jacobs P.A. Furfural and Derivatives // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry / Ed. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2007. P. 29.

7. Yan K., Wu G., Lafleur T., Jarvis C. // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2014. V. 38. P. 663-676.

8. Ma X., Jiang C., Xu H., Ding H., Shuai S. // Fuel. 2014. V. 116. № Supplement C. P. 281-291.

9. Bremner J.G.M., Keeys R.K.F. // Journal of the Chemical Society (Resumed). 1947. P. 1068-1080.

10. Wojcik B.H. // Industrial & Engineering Chemistry. 1948. V. 40. № 2. P. 210-216.

11. Ordomsky V.V., Schouten J.C., van der Schaaf J., Nijhuis T.A. // Applied Catalysis A: General. 2013. V. 451. № Supplement C. P. 6-13.

12. Taylor M.J., Durndell L.J., Isaacs M.A., Parlett C.M.A., Wilson K., Lee A.F., Kyriakou G. // Applied Catalysis B: Environmental. 2016. V. 180. № Supplement C. P. 580-585.

13. Yuan Q., Zhang D., Haandel L.v., Ye F., Xue T., Hensen E.J.M., Guan Y. // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. 2015. V. 406. № Supplement C. P. 58-64.

14. Ardiyanti A.R., Khromova S.A., Venderbosch R.H., Yakovlev V.A., Heeres H.J. // Applied Catalysis B: Environmental. 2012. V. 117-118. № 0. P. 105-117.

15. Yakovlev V.A., Khromova S.A., Sherstyuk O.V., Dundich V.O., Ermakov D.Y., Novopashina V.M., Lebedev M.Y., Bulavchenko O., Parmon V.N. // Catalysis Today. 2009. V. 144. № 3-4. P. 362-366.

16. Khromova S.A., Smirnov A.A., Bulavchenko O.A., Saraev A.A., Kaichev V.V., Reshetnikov S.I., Yakovlev V.A. // Applied Catalysis A: General. 2014. V. 470. P. 261-270.

17. Smirnov A.A., Khromova S.A., Ermakov D.Y., Bulavchenko O.A., Saraev A.A., Aleksandrov P.V., Kaichev V.V., Yakovlev V.A. // Applied Catalysis A: General. 2016. V. 514. № P. 224-234.

18. Smirnov A.A., Geng Z., Khromova S.A., Zavarukhin S.G., Bulavchenko O.A., Saraev A.A., Kaichev V.V., Ermakov D.Y., Yakovlev V.A. // Journal of Catalysis. 2017. V. 354. № Supplement C. P. 61-77.

19. Bykova M.V., Ermakov D.Y., Khromova S.A., Smirnov A.A., Lebedev M.Y., Yakovlev V.А. // Catalysis Today. 2014. V. 220-222. № P. 21-31.

20. Ermakova M.A., Ermakov D.Y. // Applied Catalysis A: General. 2003. V. 245. № 2. P. 277-288.

21. Kukushkin R.G., Bulavchenko O.A., Kaichev V.V., Yakovlev V.A. // Applied Catalysis B: Environmental. 2015. V. 163. P. 531-538.

22. Williams C.C., Ekerdt J.G. // The Journal of Physical Chemistry. 1993. V. 97. № 26. P. 6843-6852. 23. PDF. # 04-0850

23. PDF. # 44-1159

24. PDF. # 04-0836

25. PDF. # 42-1120

26. Sinfelt J.H., Carter J.L., Yates D.J.C. // Journal of Catalysis. 1972. V. 24. № 2. P. 283-296.

27. Kim S., Kim M.C., Choi S.-H., Kim K.J., Hwang H.N., Hwang C.C. // Applied Physics Letters. 2007. V. 91. № 10. P. 103113–103113-3.

28. Poulston S., Parlett P.M., Stone P., Bowker M. // Surface and Interface Analysis. 1996. V. 24. № 12. P. 811-820.

29. McIntyre N.S., Cook M.G. // Analytical Chemistry. 1975. V. 47. № 13. P. 2208-2213.

30. Bykova M.V., Ermakov D.Y., Kaichev V.V., Bulavchenko O.A., Saraev A.A., Lebedev M.Y., Yakovlev V.А. // Applied Catalysis B: Environmental. 2012. V. 113-114. № P. 296-307.

31. Robertson S.D., McNicol B.D., De Baas J.H., Kloet S.C., Jenkins J.W. // Journal of Catalysis. 1975. V. 37. № 3. P. 424- 431.

32. Bianchi C.L., Cattania M.G., Villa P. // Applied Surface Science. 1993. V. 70-71, Part 1. № P. 211-216.

33. DeCanio S.J., Cataldo M.C., DeCanio E.C., Storm D.A. // Journal of Catalysis. 1989. V. 119. № 1. P. 256-260.

34. Óvári L., Kiss J., Farkas A.P., Solymosi F. // The Journal of Physical Chemistry B. 2005. V. 109. № 10. P. 4638-4645.

35. Khromova S.A., Bykova M.V., Bulavchenko O.A., Ermakov D.Y., Saraev A.A., Kaichev V.V., Venderbosch R.H., Yakovlev V.A. // Topics in Catalysis. 2016. V. 59. № 15. P. 1413-1423.

36. Kim M.S., Simanjuntak F.S.H., Lim S., Jae J., Ha J.-M., Lee H. // Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2017. V. 52. № Supplement C. P. 59-65.

37. Wei S., Cui H., Wang J., Zhuo S., Yi W., Wang L., Li Z. // Particuology. 2011. V. 9. № 1. P. 69-74.

38. J. Lei, Q. Shi. Effect of Mo on properties of Ni—B/γ-Al2O3 amorphous alloy catalyst for liquid-phase furfural hydrogenation to furfural alcohol // Nonferrous Metals, 59 (3) (2007), pp. 58- 61 (in Chinese).

39. Koso S., Nakagawa Y., Tomishige K. // Journal of Catalysis. 2011. V. 280. № 2. P. 221-229.

40. Koso S., Ueda N., Shinmi Y., Okumura K., Kizuka T., Tomishige K. // Journal of Catalysis. 2009. V. 267. № 1. P. 89-92.


Для цитирования:


Смирнов А.А., Шилов И.Н., Алексеева М.В., Селищева С.А., Яковлев В.А. Исследование влияния состава модифицированных молибденом NiCu-содержащих катализаторов на активность и селективность в гидрировании фурфурола с получением различных ценных химических веществ. Катализ в промышленности. 2017;17(6):517-526. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2017-6-517-526

For citation:


Smirnov A.A., Shilov I.N., Alekseeva M.V., Selishcheva S.A., Yakovlev V.A. The Influence of the Composition of Molybdenum Modified NiCu-Containing Catalysts on the Activity and Selectivity to Hydrogenation of Furfural to Produce Valuable Chemicals. Kataliz v promyshlennosti. 2017;17(6):517-526. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2017-6-517-526

Просмотров: 280


ISSN 1816-0387 (Print)
ISSN 2413-6476 (Online)