Preview

Катализ в промышленности

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Гидролиз-восстановление арабиногалактана в присутствии катализатора Ru/Cs3HSiW12O40

https://doi.org/10.18412/1816-0387-2020-4-303-312

Полный текст:

Аннотация

Исследован процесс гидролиза-восстановления гемицеллюлозы арабиногалактан в многоатомные спирты арабитол и галактитол, широко применяемые в пищевой и фармацевтической отраслях промышленности. Показана возможность использования в данном процессе бифункционального катализатора на основе высокодисперсного рутения, нанесенного на цезиевую соль кремний-вольфрамовой гетерополикислоты, Ru/Cs3HSiW12O40. Для проведения исследований были приготовлены катализаторы с различным содержанием рутения (0,3; 0,6 и 1 мас.%). Приготовленные катализаторы, а также их носитель Cs3HSiW12O40 исследованы физико-химическими методами (низкотемпературная адсорбция азота, ИК-спектроскопия, РФА, ПЭМ). Исследовано влияние на выходы целевых продуктов температуры и соотношения субстрат : катализатор, а также содержания рутения в катализаторе. Установлено, что наибольшие выходы целевых продуктов достигаются при содержании металла 0,6 мас.% и одинаковой массовой загрузке катализатора и субстрата (соотношение 1 : 1). При температуре 200 °C арабитол и галактитол могут быть получены с выходами до 12 и 48 % за 2 ч реакции в присутствии катализатора состава 0,6%Ru/Cs3HSiW12O40.

Об авторах

Н. В. Громов
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск; Новосибирский государственный технический университет (НГТУ)
Россия


Т. Б. Медведева
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск
Россия


В. Н. Панченко
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск; Новосибирский государственный технический университет (НГТУ)
Россия


М. Н. Тимофеева
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск; Новосибирский государственный технический университет (НГТУ)
Россия


В. Н. Пармон
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск
Россия


Список литературы

1. Bruggink A., Schoevaart R., Kieboom T. // Organic Process Research & Development. 2003. V.7. P. 622—640. DOI: 10.1021/op0340311.

2. Gallezot P., Kiennemann A. Conversion of Biomass on Solid Catalysts in: Handbook of Heterogeneous Catalysis, Vol. 11 (Eds.: G. Ertl, H. Knözinger, F. Schüth, J. Weitkamp), Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. 2008. P. 2447—2476.

3. Palkovits R., Tajvidi K., Procelewska J., Rinaldi R., Ruppert A. // Green Chemistry. 2010. V. 12. P. 972—978. DOI: 10.1039/C000075B.

4. Liang G., Wu C., He L., Ming J., Cheng H., Zhuo L., Zhao F. // Green Chemistry. 2011. V. 13. P. 839—842. DOI: 10.1039/C1GC15098G.

5. Geboers J., Van de Vyver S., Carpentier K., de Blochouse K., Jacobs P., Sels B. // Chemical Communication. 2010. V. 46. P. 3577—3579. DOI :10.1039/C001096K.

6. Balandin A.A., Vasyunina N.A., Chepigo S.V., Barysheva G.S. // Dokl. Akad. Nauk SSSR 128 (1959) 941.

7. Fukuoka A., Dhepe P.L. // Angewandte Chemie. 2006. V. 45. Is. 31. P. 5161—5163. DOI: 10.1002/anie.200601921.

8. Fukuoka A., Dhepe P.L. // The Chemical Record. 2009. V. 9. Is. 4. P. 224—235. DOI: 10.1002/tcr.200900004.

9. H. Li, Z. Fang R.L. // Progress in Energy and Combustion Science. 2016. V. 55. P. 98—194. DOI: 10.1016/j.pecs.2016.04.004.

10. Медведева Т.Б., Громов Н.В., Родикова Ю.А., Тимофеева М.Н., Жижина Е.Г., Aymonier С., Таран О.П. // Вестник Томского гос. ун-та. Химия. 2018. № 11. С. 6—22. DOI: 10.17223/24135542/11/1.

11. Ribeiro L.S., Órfão J.J.M., Pereira M.F.R. // Green Chemistry. 2015. V. 17. P. 2973—2980. DOI: 10.1039/C5GC00039D.

12. Almohalla M., Rodríguez-Ramos I., Ribeiro L.S., Órfão J. J.M., Pereira M.F.R., Guerrero-Ruiz A. // Cataysis Today. 2018. V. 301. P. 65—71. DOI: 10.1016/j.cattod.2017.05.023.

13. Luo C., Wang S., Liu H. // Angew Chem Int Edit. 2007. V. 46. P. 7636—7639. DOI:10.1002/anie.200702661.

14. Han J.W., Lee H. // Catalysis Commuication. 2012. V. 19. Р. 115—118. DOI: 10.1016/j.catcom.2011.12.032.

15. Ribeiro L.S., Delgado J.J., Órfão J.J.M., Pereira M.F.R. // Applied Catalysis B: Environmental. 2017. V. 217. P. 265—274. DOI: 10.1016/j.apcatb.2017.04.078.

16. Reyes-Luyanda D., Flores-Cruz J., Morales-Pérez P.J., Encarnación- Gómez L.G., Shi F., Voyles P.M. // Topic in Catalysis. 2012. V. 55. P. 148—161. https://doi.org/10.1007/s11244-012-9791-5

17. Deng W., Tan X., Fang W., Zhang Q., Wang Y. // Catalysis Letters. 2009. V. 133. P. 167—174. https://doi.org/10.1007/s10562-009-0136-3

18. Kobayashi H., Ito Y., Komanoya T., Hosaka Y., Dhepe P.L., Kasai K., Hara K., Fukuoka A. // Green Chemystry. 2011. V. 13. P. 326—333. https://doi.org/10.1039/C0GC00666A

19. Gromov N.V., Medvedeva T.B., Taran O.P., Timofeeva M.A., Said-Aizpuru O., Panchenk V.N., Gerasimov E. Yu., Kozhevnikov I.V., Parmon V.N. // Applied Catalysis A. 2020. V. 595. N 117489. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2020.117489

20. Willför S., Sjöholm R., Laine C., Holmbom B. // Wood Science and Technology. 2002. V. 36. P. 101—110. DOI: 10.1007/s00226-001-0137-x.

21. Willför S., Holmbom B. // Wood Science and Technology. 2004. V. 38. Is. 3. P. 173—179. DOI: 10.1007/s00226-003-0200-x.

22. Kordowska-Waiter M. // Journal of Applied Microbiology. 2014. V. 119. P. 303—314. DOI: 10.1111/jam.12807.

23. Jagtap S. S., Bedekar A. A., Liu J.-J., Jin Y.-S., Rao C.V. // Biotechnology for Biofuels. 2019. V. 12. N 250. https://doi.org/10.1186/s13068-019-1586-5

24. Jiang X., Huang Y., Wang X., Liang Q., Li Y., Li F., Fu X., Huang C., Liu H. // Biomedicine & Pharmacotherapy. 2019. V. 2017. P. 1065—1074. http://dx.doi.org/10.1016/j.biopha.2017.05.025

25. Kusema B.T., Faba L., Kumar N., Mäki-Arvela P., Díaz E., Ordónez S., Salmi T., Murzin D.Yu. // Catalysis Today. 2012. V. 196. P. 26—33. DOI: 10.1016/j.cattod.2012.02.031.

26. Faba L., Kusema B.T., Murzina E.V., Tokarev A., Kumar N., Smeds A., Diaz E., Ordóñez S., Mäki-Arvela P., Willför S., Salmi T., Murzin D.Yu. // Microporous and Mesoporous Materials. 2014. V. 189. P. 189—199. DOI: 10.1016/j.micromeso.2013.08.011.

27. Murzin D.Yu., Kusema B., Murzina E.V., Aho A., Tokarev A., Boymirzaev A.S., Johan Wärnå J., Dapsens P.Y., Mondelli C., Pérez-Ramírez J., Salmi T. // Journal of Catalysis. 2015. V. 330. P. 93—105. DOI: 10.1016/j.jcat.2015.06.022.

28. Murzin D.Yu., Murzina E.V., Tokarev A., Shcherban N.D., Wärnå J., Salmi T. // Catalysis Today. 2015. V. 257. P. 169—176. DOI: 10.1016/j.cattod.2014.07.019.

29. Yamaguchi A., Sato O., Mimura N, Shirai M. // Catalysis Today. 2016. V. 265. P. 199—202. DOI: 10.1016/j.cattod.2015.08.026.

30. Tathod A.P., Dhepe P.L. // Bioresource Technology. 2015. V. 178. P. 36—44. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2014.10.036

31. Neimark A.V., Lin Y., Ravikovitch P.I., Thommes M. // Carbon. 2009. V. 47. N 7. P. 1617—1628. DOI: 10.1016/j.carbon.2009.01.050.

32. Ravikovitch P.I., Neimark A.V. // Langmuir. 2006. V. 22. N 26. P. 11171—11179. https://doi.org/10.1021/la0616146

33. Raspolli Galletti A. M., Antonetti C., Longo I., Capannelli G., Venezia A.M. // Applied Catalysis A. 2008. V. 35. P. 46—52. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2008.07.044

34. Makarova E.N., Shakhmatov E.G., Udoratina E.V., Kutchin A.V. // Russ. Chem. Bull. 2015. V. 64. P. 1302—1318. https://doi.org/10.1007/s11172-015-1011-6

35. Громов Н.В., Медведева Т.Б., Таран О.П., Тимофеева М.Н., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2020. Т. 20. № 3. С. 234—242. DOI: 10.18412/1816-0387-2020-3-234-242.


Для цитирования:


Громов Н.В., Медведева Т.Б., Панченко В.Н., Тимофеева М.Н., Пармон В.Н. Гидролиз-восстановление арабиногалактана в присутствии катализатора Ru/Cs3HSiW12O40. Катализ в промышленности. 2020;20(4):303-312. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2020-4-303-312

For citation:


Gromov N.V., Medvedeva T.B., Panchenko V.N., Timofeeva M.N., Parmon V.N. The Hydrolysis-Reduction of Arabinogalactan in the Presence of Ru/Cs3HSiW12O40 Catalyst. Kataliz v promyshlennosti. 2020;20(4):303-312. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2020-4-303-312

Просмотров: 91


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