Разработка сульфированных катализаторов на основе графитоподобного углеродного материала сибунит для гидролиза целлюлозы

Abstract

Твердые кислотные катализаторы, предназначенные для переработки целлюлозы в востребованные химические соединения (глюкозу и 5-гидроксиметилфурфурол) в водной среде, готовили на основе графитоподобного углеродного материала «Сибунит-4» методом сульфирования дымящейся серной кислотой при различных температурах с последующей обработкой в воде при 180 ºС. Катализаторы исследованы методами низкотемпературной адсорбции азота, кислотно-основного титрования. Изучение активности катализаторов в процессе гидролиза механически активированной микрокристаллической целлюлозы проводили при 180 °С и 1 МРа в инертной атмосфере. Основными продуктами процесса являются глюкоза и 5-гидроксиметилфурфурол с максимальными выходами до 46 и 22 %. Сравнение результатов исследования активности и устойчивости катализаторов показало, что наиболее перспективным является катализатор, сульфированный при 200 °С

Solid acidic catalysts for the processing of cellulose in the value-added chemical (glucose and 5-hydroxymethylfurfural) in aqueous media ware prepared on the basis of graphite-like carbon «Sibunit - 4» using sulfonation by sulfuric acid at different temperatures, followed by treatment in water at 180 ºC. Prepared catalysts were characterized by low-temperature nitrogen adsorption and acid-base titration. Testing of catalytic activity in the hydrolysis of the mechanically activated microcrystalline cellulose was carried out at 180 ° C and 1 MPa of argon. The main products of the process are glucose and 5-hydroxymethylfurfural with yields up to 46 and 22 mol. %. Comparison of the results of the activity and stability of catalysts showed that the most promising is the catalyst sulfated at 200 °C