ПОЛУЧЕНИЕ КСИЛИТА ИЗ КСИЛАНА ДРЕВЕСИНЫ БЕРЕЗЫ НА БИФУНКЦИОНАЛЬНЫХ Ru-СОДЕРЖАЩИХ КАТАЛИЗАТОРАХ НА ОСНОВЕ УГЛЕРОДНОГО МАТЕРИАЛА СИБУНИТ-4® - Андрей Михайлович Скрипников; Виктор Александрович Голубков; Валентин Владимирович Сычев; Иван Петрович Иванов; Оксана Павловна Таран (Химия растительного сырья, 2024)
Одностадийное получение ксилита из ксилана представляется более экологически безопасным и экономически привлекательным, благодаря отсутствию промежуточных стадий очистки и подготовки сырья. Для данного процесса были синтезированы бифункциональные катализаторы, содержащие нанодисперсные частицы рутения (0.5–3%) на углеродном носителе Сибунит-4 с различной кислотностью (температура окисления 400–500 °С) и исследованы комплексом физико-химических методов. Отдельно рассмотрены реакции гидролиза ксилана и гидрирования ксилозы в присутствии Ru-содержащих углеродных катализаторов. Изучено влияние кислотности носителя Сибунит-4 и содержание рутения (0.5–3%) на выход продуктов гидролиза гемицеллюлозы и гидрирования моносахарида соответственно. Установлено, что наиболее активным в процессе гидролиза ксилана и гидрирования ксилозы является катализатор с содержанием рутения 2% и с температурой окисления углеродного носителя 450 °С, обеспечивающей максимальную кислотность носителя. В одностадийном процессе гидролиза-гидрирования ксилана в мономерные продукты в присутствии катализатора 2RuSib450 реакция гидролиза ксилана протекает медленнее, чем реакция гидрирования ксилозы, при этом образуется большое количество пропиленгликоля и этиленгликоля, указывающее на низкую селективность катализатора по отношению к ксилиту, выход которого не превышает 6 мас.%. В одностадийном процессе гидролиза-переноса водорода в комбинации H2SO4 и 2RuSib450 в растворе изопропанол-вода из ксилана был получен ксилит с высоким выходом (89 мас.%). Небольшое содержание H2SO4 (0.05 мас.%) позволяет проводить процессы в оборудовании из стандартной нержавеющей стали вместо коррозионностойких сплавов.