Рассмотрены основные способы получения оксидов алюминия; преимущества использования продуктов термоактивации гидраргиллита (гиббсита) для приготовления катализаторов, носителей и сорбентов; факторы, влияющие на свойства продуктов термоактивации и оксидов алюминия по технологии термоактивации; примеры эффективного использования продуктов центробежной термической активации гидраргиллита для приготовления катализаторов, носителей и сорбентов.

Данный обзор является третьей заключительной частью серии обзоров, посвященных прямому синтезу оловоорганических соединений. В этой части серии рассматриваются условия и результаты взаимодействия металлического олова с карбофункциональными органога-логенидами. Дается анализ эффективности применения катализаторов и преимуществ использования прямого синтеза для получения карбофункциональных оловоорганических соединений.

Изучена реакция синтеза глицеринкарбоната из глицерина и диметилкарбоната в присутствии сильнооснóвных стирол-дивинилбензольных анионитов Dowex 1×2, Dowex 1×4 и Dowex 1×8 в –ОН-форме с разной степенью сшивки полистирольной матрицы (содержание дивинилбензола 2; 4 и 8 мас.%) при 90–105 °С и мольном отношении диметилкарбонат : глицерин, равном 2. Показано, что выход глицеринкарбоната зависит от степени сшивки анионообменной смолы. Он снижается с ее увеличением. Максимальные конверсия глицерина (95 %) и селективность по глицеринкарбонату (45,5 %) наблюдались в присутствии Dowex 1×2 при 105 °С за 5 ч реакции. Продемонстрированы преимущества изученных систем по сравнению анионообменными и катионообменными смолами, предложенными в литературе.

Исследована возможность применения цинк-медного катализатора паровой конверсии СО НИАП-06-06 в синтезе метанола. Катализатор охарактеризован методами ТПВ Н2, РФА, СЭМ и испытан в синтезе метанола в проточном и циркуляционном режимах при давлении 5,0 МПа, ОСГ 3000 ч–1 и диапазоне температур 220–260 °С. Показано, что катализатор обладает высокой активностью и селективностью в отношении синтеза метанола из газа с соотношением Н2 : СО = 3,9, получаемого методом паровой конверсии метана. Использование трубчатых каталитических реакторов в последовательной компоновке проточно-циркуляционного технологического режима позволяет перерабатывать более 70 % СО и получать метанол-сырец с концентрацией 95 %. В циркуляционном режиме достигнута производительность катализатора по метанолу 427,7 кг/(м3 кат · ч).

Получены Ni-содержащие катализаторы на основе углерод-минеральных носителей из сапропеля, которые исследованы в процессе каталитического гидроожижения сапропеля. Установлено, что катализаторы на носителях, полученных из сапропеля минерального типа, более активны, чем на носителях на основе сапропеля органического типа, при этом биметаллические NiW-катализаторы проявляют более высокую активность, чем монометаллические никелевые, не зависимо от природы носителя. Показано, что на конверсию органического вещества сапропеля и на состав жидких продуктов оказывает влияние как природа нанесенного металла, так и состав носителя. В жидких продуктах гидроожижения преимущественно присутствуют азот- и кислородсодержащие соединения. Максимальный выход углеводородов С5–С21 достигается для катализаторов на носителях, полученных из сапропеля минерального типа. Жидкие продукты гидроожижения сапропелей по составу аналогичны биотопливам из прочего возобновляемого сырья и могут быть включены в известные схемы дальнейшей переработки.

Полностью статья будет опубликована в английской версии журнала «Catalysis in Industry» № 1, 2022.

В настоящее время эфиры сахаров стали объектом пристального внимания исследователей из-за их биологической совместимости и широкого промышленного применения в качестве поверхностно-активных веществ. Эта тенденция способствует созданию новых возможностей и способов синтеза для развития зеленой химии. В данной работе представлен обзор методов синтеза сахарных эфиров, в котором с учетом вышесказанного подчеркивается эффективность катализа, позволяющего минимизировать образование опасных побочных продуктов. Каталитические среды использовались при различных воздействиях с участием химических, биологических и других материалов. Сообщалось, что у химических методов есть ограничения в том, что касается получения и биосовместимости продуктов. Поэтому для устранения этих недостатков были выбраны другие технические решения: ионные жидкости (эвтектические растворители), химико-ферментативные системы и химико-ферментативные системы на каталитической поверхности. Доказано, что использование последних подходит для решения проблем биосовместимости и стабильности, а также увеличивает выход образующихся эфиров. Поэтому поиск улучшенной каталитической поверхности и оптимальных условий реакции для ферментов будет иметь чрезвычайно большое значение для улучшения конверсии эфиров сахаров. В настоящем исследовании освещаются различные достижения катализа, используемые в процессах этерификации.

В обзоре обсуждаются результаты последних исследований в перспективной области комплексной переработки лигноцеллюлозной биомассы – восстановительном каталитическом фракционировании (ВКФ). Рассмотрено влияние катализаторов, сокатализаторов, растворителей, используемых источников водорода, а также природы лигноцеллюлозного сырья на селективность получения мономерных продуктов из лигнина. В процессах ВКФ преимущественно применяются гетерогенные катализаторы, которые позволяют осуществлять восстановительную деполимеризацию лигнина с получением низкомолекулярных соединений при сохранении углеводных компонентов биомассы. Среди изученных катализаторов на основе металлов платиновой группы и переходных металлов, наиболее высокой активностью обладают катализаторы, содержащие Pd, Pt, Ru и Ni. Природа металла также влияет на состав образующихся продуктов. Так, рутениевые катализаторы позволяют получать 4-пропилгваякол в качестве основного продукта, а катализаторы на основе Ni и Pd – 4-пропанолгваякол. Mo-содержащие катализаторы, благодаря их меньшей гидрирующей активности, позволяют получить монолигнолы или их этерефицированные производные при сохранности углеводных компонентов лигноцеллюлозной биомассы. Однако наиболее эффективными в процессах ВКФ являются бифункциональные катализаторы, в которых присутствуют как кислотные, так и металлические активные центры. Кислотные центры способствуют разрыву эфирных β-O-4-связей, а металлические – восстановлению образующихся промежуточных соединений. Важным аспектом в выборе подходящих катализаторов для процесса ВКФ является возможность их многократного применения. Использование ферромагнитного катализатора или корзинки для катализатора позволяет решить задачу его отделения от продуктов процесса.