

Влияние структуры и кислотности цеолитов на синтез золькеталя из глицерина и ацетона
https://doi.org/10.18412/1816-0387-2023-3-13-23
Аннотация
С целью установления основных факторов, позволяющих регулировать активность и селективность процесса синтеза золькеталя из глицерина и ацетона, исследованы кислотные и каталитические свойства цеолитов морденита (MOR, SiO2 : Al2O3 = 29,2) и фожазита (FAU, SiO2 : Al2O3 = 14,9; 97 и 810). Реакция была изучена в растворе метанола при мольном соотношении ацетон : глицерин, равном 2,5, температуре 25–50 °С. В присутствии цеолитов золькеталь является основным продуктом с селективностью 88,1–94,7 %. Показано, что основными факторами, влияющими на конверсию глицерина и выход золькеталя, были доступность реагентов к активным центрам, количество и сила кислотных центров, а также их устойчивость к отравляющему действию молекул воды, образующихся в процессе реакции.
Об авторах
О. Н. КоваленкоРоссия
И. И. Сименцова
Россия
В. Н. Панченко
Россия
М. Н. Тимофеева
Россия
Список литературы
1. Persistence Market research Market. https://www.persistencemarketresearch.com/market-research/biodiesel-market.asp.
2. Nanda M.R., Yuan Z., Qin W., Xu C. (Charles). // Catalysis Reviews. 2016. V. 58. P. 309-336. http://dx.doi.org/10.1080/01614940.2016.1166005
3. Checa M., Nogales-Delgado S., Montes V., Encinar J.M. // Catalysts. 2020. V. 10. P. 1279. http://dx.doi.org/10.3390/catal10111279
4. Bagnato G., Iulianelli A., Sanna A., Basile A. // Membranes. 2017. V. 7. P. 17. http://dx.doi.org/10.3390/membranes7020017
5. Максимов А.Л., Нехаев А.И., Рамазанов Д.Н. // Нефтехимия. 2015. Т. 55. № 1. С. 3—24. http://dx.doi.org/10.7868/S0028242115010104
6. Correa I., Faria R.P.V., Rodrigues A.E. // Sustain. Chem. 2021. V. 2. P. 286-324. https://doi.org/10.3390/suschem2020017
7. Mota C.J.A., Silva C.X.A., Rosenbach N.J., Costa J., Silva F. // Energy Fuels. 2010. V. 24. Р. 2733-2736. http://dx.doi.org/10.1021/EF9015735
8. Data Bridge Market Research. https://www.databridgemarketresearch.com/reports/global-solketal-market
9. Talebian-Kiakalaieh A., Amin N.A.S., Najaafi N., Tarighi S.A. // Frontiers in Chemistry. 2018. V. 6. Р. 1-25. http://dx.doi.org/10.3389/fchem.2018.00573
10. Manjunathan P., Maradur S.P., Halgeri A.B., and Shanbhag V. // J. Mol. Catal. A Chem., 2015. V. 396. P. 47-54. http://dx.doi.org/10.1016/j.molcata.2014.09.028
11. Maksimov L., Nekhaeva I., Ramazanov D.N., Arinicheva Y.A., Dzyubenko A., Khadzhiev S.N. // Pet. Chem. 2011. V. 51. P. 61—69. http://dx.doi.org/10.1134/S0965544111010117
12. Rossa V., Pessanha Y.S.P., Díaz G.C., Câmara L.D.T., Pergher S.B.C., Aranda D.A.G. // Ind. Eng. Chem. Res. 2017. V. 56. P. 479-488. http://dx.doi.org/10.1021/ACS.IECR.6B03581
13. da Silva C.X.A., Goncalves V.L.C. and Mota C.J.A. Water tolerant zeolite catalyst for the acetalisation of glycerol // Green. Chem. 2009. V. 11. P. 38-41. http://dx.doi.org/10.1039/B813564A
14. Kowalska-Kus J., Held A., Frankowski M., Nowinska K. // J. Mol. Catalysis A: Chem. 2017. V. 426. P. 205-212. http://dx.doi.org/10.1016/j.molcata.2016.11.018
15. Priya S.Sh., Selvakannan P.R., Chary K.V.R., Kantam M.L., Bhargava S.K. // Molecular Catalysis. 2017. V. 434. Р. 184-193. http://dx.doi.org/10.1016/J.MCAT.2017.03.001
16. Venkatesha N.J., Bhata Y.S., Prakash B.S.J. // RSC Adv. 2016. V. 6. Р. 18824-18833. http://dx.doi.org/10.1039/C6RA01437B
17. Stawicka K., Diaz-Alvarez A.E., Calvino-Casilda V., Trejda M., Banares M.A., Ziolek M. // J. Phys. Chem. 2016. V. 120. Р. 16699—16711. http://dx.doi.org/10.1021/acs.jpcc.6b04229
18. Rossa V., Diaz G.C., Muchave G.J., Aranda D.A.G., Pergher S.B.C. // Chapter 3 in book: Glycerine production and transformation — An Innovative platform from Sustainable Biorefinery and Energy, Ed. M. Frediani, L. Rosi, M. Bartoli, 2019. IntechOpen, ISBN 978-1-78984-691-1. http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.85817
19. Deutsch J., Martin A., Lieske H. // J. Catal. 2007. V. 245. P. 428—435. https://doi.org/10.1016/J.JCAT.2006.11.006
20. Serafim H., Fonseca I.M., Ramos A.M., Vital J., Castanheiro J.E. // Chem. Eng. J. 2011. V. 178. P. 291—296. https://doi.org/10.1016/j.cej.2011.10.004
21. Structure Commission of the International Zeolite Association (IZA-SC). http://www.iza-structure.org/databases; Date created: 16.10.2016 (Last updated: 24.01.2022)
22. Паукштис Е.А. // Инфракрасная спектроскопия в гетерогенном кислотном основном катализе. 1992. Новосибирск: Наука. 254 С.
23. Król M., Kolezynski A.,Mozgawa W. // Molecules. 2021. V. 26. P. 342. https://doi.org/10.3390/molecules26020342
24. Ghasemi Z., Younesi H. // Waste Biomass Valor. 2012. V. 3. P. 61-74. https://doi.org/0.1007/s12649-011-9084-4
25. Edanol Y.D.G., Usman K.A.S., Buenviaje S.C., Mantua Jr. M.E., Payawan L.M. Jr. // KIMIKA. 2018. V. 29. P. 17-21. https://doi.org/10.26534/KIMIKA.V29I1.17-21
26. Ma Y.-K., Rigolet S., Michelin L., Paillaud J.-L., Mintova S., Khoerunnisa F., Daou T.J., Nga E.-P. // Micropor. Mesopor. Mater. 2021. V. 311. P. 110683. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2020.110683
27. Bordiga S., Lamberti C., Bonino F., Travert A., Thibault-Starzyk F. // Chem. Soc. Rev. 2015. V. 44. P. 7262-7341. https://doi.org/10.1039/c5cs00396b.
28. Silva C.X.A., Mota C.J.A. // Biomass Bioenergy. 2011. V. 35. P. 3547-3551. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2011.05.004
Рецензия
Для цитирования:
Коваленко О.Н., Сименцова И.И., Панченко В.Н., Тимофеева М.Н. Влияние структуры и кислотности цеолитов на синтез золькеталя из глицерина и ацетона. Катализ в промышленности. 2023;23(3):13-23. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2023-3-13-23
For citation:
Kovalenko O.N., Simentsova I.I., Panchenko V.N., Timofeeva M.N. Influence of the structure and acidity of zeolites on the synthesis of solketal from glycerol and acetone. Kataliz v promyshlennosti. 2023;23(3):13-23. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2023-3-13-23