суббота, 13 июля 2019 г.

Новый метод позволяет крупномасштабное производство пластиковых бутылок на биологической основе

Ученые обнаружили новый метод синтеза фуран-2,5-дикарбоновой кислоты (FDCA) с высоким выходом из производной глюкозы непищевой растительной целлюлозы, прокладывая путь для замены терефталевой кислоты, полученной из нефти, на биоматериалы в пластиковых бутылках ,

Химическая промышленность находится под давлением, чтобы установить энергоэффективные химические процедуры, которые не производят побочные продукты, и использовать возобновляемые ресурсы везде, где это возможно. Ученые считают, что если ресурсы непищевых растений можно использовать без нагрузки на окружающую среду, это поможет сохранить существующие социальные системы.

Сообщалось, что различные полезные полимеры могут быть синтезированы из 5- (гидроксиметил) фурфурола (HMF), биоматериала, использованного в этом исследовании. Высокий выход FDCA может быть получен, когда HMF окисляется в разбавленном растворе до 2 мас.% (Мас.%) С различными нанесенными металлическими катализаторами. Тем не менее, основным камнем преткновения для промышленного применения является использование концентрированного раствора с концентрацией 10-20 мас.%, Что необходимо для эффективного и масштабируемого производства FDCA в химической промышленности. Когда HMF просто окисляли в концентрированном растворе (10 мас.%), Выход FDCA составлял только около 30 процентов, и одновременно образовывалось большое количество твердых побочных продуктов. Это связано со сложными побочными реакциями, вызванными самой HMF.

Японско-нидерландской исследовательской группе во главе с доцентом Кийотака Накадзима из Университета Хоккайдо и профессором Эмилем Дж. М. Хенсеном из Технологического университета Эйндховена удалось подавить побочные реакции и получить FDCA с высокими выходами из концентрированной HMF. растворы (10 ~ 20 мас.%) без образования побочных продуктов. В частности, они сначала ацетализировали HMF 1,3-пропандиолом для защиты формильных групп, вызывающих побочный продукт, а затем окисляли HMF-ацеталь катализатором Au на носителе.

Около 80 процентов 1,3-пропандиола, используемого для защиты формильных групп, могут быть повторно использованы для последующих реакций. Кроме того, резкое улучшение концентрации субстрата снижает количество растворителей, используемых в процессе производства. Киотака Накадзима говорит: «Важно, что наш метод может снизить общее энергопотребление, необходимое для сложных процессов обработки для выделения продукта реакции».

«Эти результаты представляют собой значительный прогресс по сравнению с существующим уровнем техники, преодолевая внутреннее ограничение окисления HMF до важного мономера для производства биополимеров. Контроль реакционной способности формильной группы может открыть дверь для производства товарных химикатов из сахара биоматериалы на основе », - говорит Киотака Накадзима. 
https://polypropilentm.ru/

Комментариев нет:

Отправить комментарий

Пишите комментарии по существу