Открытый доступ
Только для подписчиков
Высокопроцентные медьсодержащие катализаторы гидропревращения фурфурола
https://doi.org/10.18412/1816-0387-2023-4-34-44
Аннотация
В работе исследованы высокопроцентные медьсодержащие катализаторы, приготовленные различными методами (золь-гель, сплавление и соосаждение), в гидропревращении фурфурола в реакторе периодического действия при давлении водорода 5,0 МПа и температуре 100 °С. С использованием физико-химических методов определены температуры восстановления и фазовый состав катализаторов. Показано, что наиболее активным в исследуемом процессе является соосажденный медь-алюмооксидный катализатор, который при 100–130 °С позволяет получать фурфуриловый спирт с селективностью 100 %, также в его присутствии возможно получение 2-метилфурана, выход которого составляет 65 % при 200 °С. Определен фазовый состав восстановленного при выбранной температуре катализатора, а также катализатора после реакции.
Ключевые слова
Об авторах
С. А. Селищева
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск
Россия
Россия
А. А. Сумина
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск
Россия
Россия
О. А. Булавченко
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск
Россия
Россия
В. А. Яковлев
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск
Россия
Россия
Список литературы
1. Cai, J.; He, Y.; Yu, X.; Banks, S.W.; Yang, Y.; Zhang, X.; Yu, Y.; Liu, R.; Bridgwater, A.V. // Renewable and Sustainable Energy Reviews 2017, 76, 309–322, doi:10.1016/j.rser.2017.03.072.
2. Li, X.; Guo, T.; Xia, Q.; Liu, X.; Wang, Y. // ACS Sustainable Chem. Eng. 2018, 6, 4390–4399, doi:10.1021/acssuschemeng.8b00012.
3. Anwar, Z.; Gulfraz, M.; Irshad, M. // Journal of Radiation Research and Applied Sciences 2014, 7, 163–173, doi:10.1016/j.jrras.2014.02.003.
4. Khemthong, P.; Daorattanachai, P.; Laosiripojana, N.; Faungnawakij, K. // Catalysis Communications 2012, 29, 96–100, doi:10.1016/j.catcom.2012.09.025.
5. Huang, Y.-B.; Fu, Y. // Green Chem. 2013, 15, 1095–1111, doi:10.1039/C3GC40136G.
6. Li, X.; Jia, P.; Wang, T. // ACS Catal. 2016, 6, 7621–7640, doi:10.1021/acscatal.6b01838.
7. Werpy, T.; Petersen, G. Top Value Added Chemicals from Biomass: Volume I -- Results of Screening for Potential Candidates from Sugars and Synthesis Gas; 2004; p. DOE/GO-102004-1992, 15008859.
8. Cai, C.M.; Zhang, T.; Kumar, R.; Wyman, C.E. // Journal of Chemical Technology & Biotechnology 2014, 89, 2–10, doi:10.1002/jctb.4168.
9. Mariscal, R.; Maireles-Torres, P.; Ojeda, M.; Sádaba, I.; Granados, M.L. // Energy Environ. Sci. 2016, 9, 1144–1189, doi:10.1039/C5EE02666K.
10. Jaswal, A.; Singh, P.P.; Mondal, T. // Green Chem. 2022, 24, 510–551, doi:10.1039/D1GC03278J.
11. С.Н. Васильев, И.А. Гамова, А.В. де Векки и др. Новый справочник химика и технолога. Сырье и продукты промышленности органических и неорганических веществ: Справочное издание: НПО "Профессионал", 2005.
12. Zhang, H.; Lei, Y.; Kropf, A.J.; Zhang, G.; Elam, J.W.; Miller, J.T.; Sollberger, F.; Ribeiro, F.; Akatay, M.C.; Stach, E.A.; et al. // Journal of Catalysis 2014, 317, 284–292, doi:10.1016/j.jcat.2014.07.007.
13. Wang, Z.; Wang, X.; Zhang, C.; Arai, M.; Zhou, L.; Zhao, F. // Molecular Catalysis 2021, 508, 111599, doi:10.1016/j.mcat.2021.111599.
14. Sitthisa, S.; Resasco, D.E. // Catalysis Letters 2011, 141, 784.
15. Rao, T.U.; Suchada, S.; Choi, C.; Machida, H.; Huo, Z.; Norinaga, K. // Energy Conversion and Management 2022, 265, 115736, doi:10.1016/j.enconman.2022.115736.
16. Smirnov, A.A.; Shilov, I.N.; Alekseeva, M.V.; Selishcheva, S.A.; Yakovlev, V.A. // Catal. Ind. 2018, 10, 228–236, doi:10.1134/S2070050418030091.
17. Zhang, J.; Wu, D. // Materials Chemistry and Physics 2021, 260, 124152, doi:10.1016/j.matchemphys.2020.124152.
18. Vargas-Hernández, D.; Rubio-Caballero, J.M.; Santamaría-González, J.; Moreno-Tost, R.; Mérida-Robles, J.M.; Pérez-Cruz, M.A.; Jiménez-López, A.; Hernández-Huesca, R.; Maireles-Torres, P. // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 2014, 383–384, 106–113, doi:10.1016/j.molcata.2013.11.034.
19. Rajabi, F.; Arancon, R.A.D.; Luque, R. // Catalysis Communications 2015, 59, 101–103, doi:10.1016/j.catcom.2014.09.022.
20. Iron‐Catalyzed Oxidative Decabonylation/Radical Cyclization of Aliphatic Aldehydes with Biphenyl Isocyanides: A New Pathway For the Synthesis of 6‐Alkylphenanthridines – Luo – 2021 – Asian Journal of Organic Chemistry – Wiley Online Library Available online: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ajoc.202100112 (accessed on 9 March 2023).
21. Yeletsky, P.M.; Zaikina, O.O.; Sosnin, G.A.; Kukushkin, R.G.; Yakovlev, V.A. // Fuel Processing Technology 2020, 199, 106239, doi:10.1016/j.fuproc.2019.106239.
22. Ma, M.; Hou, P.; Zhang, P.; Cao, J.; Liu, H.; Yue, H.; Tian, G.; Feng, S. // Applied Catalysis A: General 2020, 602, 117709, doi:10.1016/j.apcata.2020.117709.
23. Liu, Y.-C.; Ko, B.-T.; Huang, B.-H.; Lin, C.-C. // Organometallics 2002, 21, 2066–2069, doi:10.1021/om0200454.
24. Yang, H.; Yan, J.; Lu, Z.; Cheng, X.; Tang, Y. // Journal of Alloys and Compounds 2009, 476, 715–719, doi:10.1016/j.jallcom.2008.09.104.
25. Selishcheva, S.A.; Smirnov, A.A.; Fedorov, A.V.; Bulavchenko, O.A.; Saraev, A.A.; Lebedev, M.Y.; Yakovlev, V.A. // Catalysts 2019, 9, doi:10.3390/catal9100816.
26. Ermakov, D.Y.; Bykova, M.V.; Selishcheva, S.A.; Khromova, S.A.; Yakovlev, V.A. // Applied Catalysis A: General 2003, 245, 277–288, doi:10.1016/S0926-860X(02)00648-8.
27. Kwak, B.K.; Park, D.S.; Yun, Y.S.; Yi, J. // Catalysis Communications 2012, 24, 90–95, doi:10.1016/j.catcom.2012.03.029.
28. Rietveld, H.M. // J Appl Cryst 1969, 2, 65–71, doi:10.1107/S0021889869006558.
29. Gulyaeva, Y.; Bykova, M.; Bulavchenko, O.; Kremneva, A.; Saraev, A.; Gerasimov, E.; Selishcheva, S.; Kaichev, V.; Yakovlev, V. // Nanomaterials 2021, 11, 2017, doi:10.3390/nano11082017.
30. Reina, T.R.; Xu, W.; Ivanova, S.; Centeno, M.Á.; Hanson, J.; Rodriguez, J.A.; Odriozola, J.A. // Catalysis Today 2013, 205, 41–48, doi:10.1016/j.cattod.2012.08.004.
31. Navarro, J.C.; Hurtado, C.; Gonzalez-Castaño, M.; Bobadilla, L.F.; Ivanova, S.; Cumbrera, F.L.; Centeno, M.A.; Odriozola, J.A. // Journal of CO2 Utilization 2023, 68, 102356, doi:10.1016/j.jcou.2022.102356.
32. Santos, P.T.A.; Costa, A.C.F. de M.; Andrade, H.M.C. // Materials Science Forum 2012, 727–728, 1290–1295, doi:10.4028/www.scientific.net/MSF.727-728.1290.
33. Jin, Y.; Datye, A.K. // Journal of Catalysis 2000, 196, 8–17, doi:10.1006/jcat.2000.3024.
34. Venugopal, A.; Scurrell, M.S. // Applied Catalysis A: General 2004, 258, 241–249, doi:10.1016/j.apcata.2003.09.017.
35. Robinson, W.R.A.M.; Mol, J.C. // Applied Catalysis 1988, 44, 165–177, doi:10.1016/S0166-9834(00)80051-2.
36. Thyssen, V.V.; Maia, T.A.; Assaf, E.M. // Journal of the Brazilian Chemical Society 2014, doi:10.5935/0103-5053.20140209.
37. Srivastava, S.; Jadeja, G.C.; Parikh, J. // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 2017, 426, 244–256, doi:10.1016/j.molcata.2016.11.023.
38. Asedegbega Nieto, E.; Ruiz, A.; Rodriguez-Ramos, I. // Thermochimica Acta – THERMOCHIM ACTA 2005, 434, 113–118, doi:10.1016/j.tca.2005.01.026.
39. Crisafulli, C.; Galvagno, S.; Maggiore, R.; Scire, S.; Saeli, A. // Catal Lett 1990, 6, 77–83, doi:10.1007/BF00764055.
40. М.В. Шиманская, Ж.Г. Юсковец, В.В. Стонкус и др.; под ред. М.В. Шиманской. Контактные реакции фурановых соединений; Рига : Зинатне: АН ЛатвССР. Ин-т органич. синтеза, 1985.
41. Yan, K.; Wu, G.; Lafleur, T.; Jarvis, C. // Renewable and Sustainable Energy Reviews 2014, 38, 663–676.
42. Du, H.; Ma, X.; Jiang, M.; Yan, P.; Conrad Zhang, Z. // Applied Catalysis A: General 2020, 598, 117598, doi:10.1016/j.apcata.2020.117598.
43. Du, H.; Ma, X.; Yan, P.; Jiang, M.; Zhao, Z.; Zhang, Z.C. // Fuel Processing Technology 2019, 193, 221–231, doi:10.1016/j.fuproc.2019.05.003.
Рецензия
Для цитирования:
Селищева С.А., Сумина А.А., Булавченко О.А., Яковлев В.А. Высокопроцентные медьсодержащие катализаторы гидропревращения фурфурола. Катализ в промышленности. 2023;23(4):34-44. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2023-4-34-44
For citation:
Selishcheva S.A., Sumina A.A., Bulavchenko O.A., Yakovlev V.A. Highly loaded copper-containing catalysts for hydroconversion of furfural. Kataliz v promyshlennosti. 2023;23(4):34-44. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2023-4-34-44
Просмотров: 33
Послать статью по эл. почте 