ГИДРИРОВАНИЕ ДРЕВЕСИНЫ И ЭТАНОЛЛИГНИНА ПИХТЫ ВОДОРОДОМ В СВЕРХКРИТИЧЕСКОМ ЭТАНОЛЕ В ПРИСУТСТВИИ БИФУНКЦИОНАЛЬНОГО КАТАЛИЗАТОРА RU/C
Аннотация
Изучено влияние бифункционального катализатора, содержащего нанодисперсные частицы рутения на окисленном углеродном носителе Сибунит, на выход и состав продуктов в процессах гидрирования древесины пихты и этаноллигнина пихты в среде сверхкритического этанола при температуре 250 °С.
В присутствии катализатора Ru/C степень превращения этаноллигнина возрастает с 85 до 98 мас.%, выход жидких продуктов – с 75 до 85 мас.%, выход газов – в 1.5 раза, а выход твердых продуктов снижается с 14 до 2.8 мас.%.
Рутениевый катализатор повышает степень превращения древесины пихты на 12.5 мас.%, но не влияет на выход жидких продуктов, а выход газов увеличивался в 2.5 раза.
Вместе с тем рутениевый катализатор интенсифицирует процесс гидродеоксигенации жидких продуктов, способствует снижению их средней молекулярной массы с 1174 г/моль до 827 г/моль и образованию мономерных и димерных соединений с молекулярной массой около 193 г/моль и 426 г/моль соответственно. Твердый остаток каталитического гидрирования содержит 70.1 мас.% целлюлозы. Таким образом, применение Ru/C катализатора в процессе гидрирования древесины пихты позволяет осуществить восстановительное фракционирование древесной биомассы на твердый продукт с высоким содержанием целлюлозы, жидкие и газообразные продукты из лигнина, гемицеллюлоз и частично из целлюлозы.
Скачивания
Metrics
Литература
Sun Z., Fridrich B., de Santi A., Elangovan S., Barta K. Chemical Reviews, 2018, vol. 118, no. 2, pp. 614–678, DOI: 10.1021/acs.chemrev.7b00588.
Schutyser W., Renders T., Van den Bosch S., Koelewijn S.F., Beckham G.T., Sels B.F. Chemical Society Reviews, 2018, vol. 47, no. 3, pp. 852–908, DOI: 10.1039/C7CS00566K.
Taran O.P., Gromov N.V., Parmon V.N. Sustainable Catalysis for Biorefineries, 2018, pp. 25–64, DOI: 10.1039/9781788013567-00025.
Wang J., Xi J., Wang Y. Green Chemistry, 2015, vol. 17, no. 2, pp. 737–751, DOI: 10.1039/C4GC02034K.
Yamaguchi A., Sato O., Mimura N., Shirai M. Catalysis Today, 2016, vol. 265, pp. 199–202, DOI: 10.1016/j.cattod.2015.08.026.
Zakzeski J., Bruijnincx P.C.A., Jongerius A.L., Weckhuysen B.M. Chemical Reviews, 2010, vol. 110, no. 6, pp. 3552–3599, DOI: 10.1021/cr900354u.
Dagle V.L., Smith C., Flake M., Albrecht K.O., Gray M.J., Ramasamy K.K., Dagle R.A. Green Chemistry, 2016, vol. 18, no. 7, pp. 1880–1891, DOI: 10.1039/C5GC02298C.
Xu J., Xie X., Wang J., Jiang J. Green Chemistry, 2016, Vol. 18, no. 10, pp. 3124–3138, DOI: 10.1039/C5GC03070F.
Johansson A., Aaltonen O., Ylinen P. Biomass., 1987, vol. 13, no. 1, pp. 45–65, DOI: 10.1016/0144-4565(87)90071-0.
Zhang K., Pei Z., Wang D. Bioresource Technology, 2016, vol. 199, pp. 21–33, DOI: 10.1016/j.biortech.2015.08.102.
Rinaldi R., Jastrzebski R., Clough M.T., Ralph J., Kennema M., Bruijnincx P.C.A., Weckhuysen B.M. Angewandte Chemie International Edition, 2016, vol. 55, no. 29, pp. 8164–8215, DOI: 10.1002/anie.201510351.
Galkin M.V., Samec J.S.M. ChemSusChem, 2016, vol. 9, no. 13, pp. 1544–1558, DOI: 10.1002/cssc.201600237.
Renders T., Van den Bosch S., Koelewijn S.F., Schutyser W., Sels B.F. Energy & Environmental Science, 2017, vol. 10, no. 7, pp. 1551–1557, DOI: 10.1039/C7EE01298E.
Song Q., Wang F., Cai J., Wang Y., Zhang J., Yu W., Xu J. Energy and Environmental Science, 2013, vol. 6, no. 3, pp. 994–1007, DOI: 10.1039/c2ee23741e.
Galkin M.V., Samec J.S.M. ChemSusChem, 2014, vol. 7, no. 8, pp. 2154–2158, DOI: 10.1002/cssc.201402017.
Ferrini P., Rinaldi R. Angewandte Chemie International Edition, 2014, vol. 53, no. 33, pp. 8526–8526, DOI: 10.1002/anie.201406305.
Kuznetsov B.N., Sharypov V.I., Chesnokov N.V., Beregovtsova N.G., Baryshnikov S.V., Lavrenov A.V., Vosmer-ikov A.V., Agabekov V.E. Kinetics and Catalysis, 2015, vol. 56, no. 4, pp. 434–441, DOI: 10.1134/s0023158415040114.
Macala G.S., Matson T.D., Johnson C.L., Lewis R.S., Iretskii A.V., Ford P.C. ChemSusChem, 2009, vol. 2, no. 3, pp. 215–217, DOI: 10.1002/cssc.200900033.
Galkin M.V., Smit A.T., Subbotina E., Artemenko K.A., Bergquist J., Huijgen W.J.J., Samec J.S.M. ChemSusChem, 2016, vol. 9, no. 23, pp. 3280–3287, DOI: 10.1002/cssc.201600648.
Ayusheyev A.B., Taran O.P., Afinogenova I.I., Mishchenko T.I., Shashkov M.V., Sashkina K.A., Semeykina V.S., Parkhomchuk Ye.V., Agabekov V.Ye., Parmon V.N. Zhurnal SFU. Khimiya, 2016, vol. 9, no. 3, pp. 353–370, DOI: 10.17516/1998-2836-2016-9-3-353-370. (in Russ.).
Chikunov A.S., Shashkov M.V., Pestunov A.V., Kazachenko A.C., Mishchenko T.I., Taran O.P. Zhurnal SFU. Khimiya, 2018, vol. 11, no. 1, pp. 131–150, DOI: 10.17516/1998-2836-0064. (in Russ.).
Quesada-Medina J., López-Cremades F.J., Olivares-Carrillo P. Bioresource Technology, 2010, vol. 101, no. 21, pp. 8252–8260, DOI: 10.1016/j.biortech.2010.06.011.
Taran O.P., Polyanskaya E.M., Ogorodnikova O.L., Descorme C., Besson M., Parmon V.N. Catalysis in Industry, 2010, vol. 2, no. 4, pp. 381–386, DOI: 10.1134/S2070050410040136.
Taran O.P., Descorme C., Polyanskaya E.M., Ayusheev A.B., Besson M., Parmon V.N. Catalysis in Industry, 2013, vol. 5, no. 2, pp. 164–174, DOI: 10.1134/S2070050413020104.
Sluiter J.B., Ruiz R.O., Scarlata C.J., Sluiter A.D., Templeton D.W. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2010, vol. 58, no. 16, pp. 9043–9053, DOI: 10.1021/jf1008023.
Analytical Methods in Wood Chemistry, Pulping, and Papermaking, eds. E. Sjöström, R. Alén. Berlin-Heidelberg: Springer-Verlag, 1999.
Boonyasuwat S., Omotoso T., Resasco D.E., Crossley S.P. Catalysis Letters, 2013, vol. 143, no. 8, pp. 783–791, DOI: 10.1007/s10562-013-1033-3.
Omotoso T., Boonyasuwat S., Crossley S.P. Green Chemistry, 2014, vol. 16, no. 2, pp. 645–652, DOI: 10.1039/c3gc41377b.
Gromov N.V., Medvedeva T.B., Taran O.P., Bukhtiyarov A.V., Aymonier C., Prosvirin I.P., Parmon V.N. Topics in Catalysis, 2018, vol. 61, no. 18, pp. 1912–1927, DOI: 10.1007/s11244-018-1049-4.
Hirano Y., Sagata K., Kita Y. Applied Catalysis A: General, 2015, vol. 502, pp. 1–7, DOI: 10.1016/j.apcata.2015.05.008.
Ribeiro L.S., Órfão J.J.M., Pereira M.F.R. Bioresource Technology, 2018, vol. 263, pp. 402–409, DOI: 10.1016/j.biortech.2018.05.034.
Boakye P., Lee C.W., Lee W.M., Woo S.H. Clean Technology, 2016, vol. 22, no. 1, pp. 29–34, DOI: 10.7464/ksct.2016.22.1.029.
Koelewijn S.F., Cooreman C., Renders T., Andecochea Saiz C., Van den Bosch S., Schutyser W., De Leger W., Smet M., Van Puyvelde P., Witters H., Van der Bruggen B., Sels B.F. Green Chemistry, 2018, vol. 20, no. 5, pp. 1050–1058, DOI: 10.1039/c7gc02989f.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
2. Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
3. Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу.
