Самораспространяющийся высокотемпературный синтез материалов на основе карбида вольфрама для одностадийного процесса гидролиза-гидрогенолиза целлюлозы в этиленгликоль и 1,2-пропиленгликоль

Abstract

Методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза из смеси оксида вольфрама, металлического магния, технического углерода и CaCO3 с использованием механохимической обработки получены каталитические системы на основе карбида вольфрама (WnC), содержащие преимущественно W2C. Показано, что фазовый состав образующихся материалов зависит от количества CaCO3. Каталитические свойства полученных материалов исследованы в реакции гидролиза-гидрогенолиза целлюлозы до низших полиолов (этиленгликоль (ЭГ) и 1,2-пропиленгликоль (ПГ)). Установлено, что в присутствии WnC основными продуктами реакции являются ЭГ и ПГ с соотношением ПГ/ЭГ – 1,5-1,8. Нанесение наночастиц никеля на поверхность WnC материалов повышает скорость реакции и выход целевых продуктов. Максимальный суммарный выход диолов составил 47,1 мол. %

Catalytic systems based on tungsten carbide (WnC) containing mainly W2C were obtained by the method of self-propagating high-temperature synthesis from a mechanochemically activated mixture of tungsten oxide, metallic magnesium, carbon black and CaCO3. The phase composition of the formed materials was shown to depend on the amount of CaCO3. The catalytic properties of the materials were tested in the hydrolysis-hydrogenation of cellulose to ethylene glycol (EG) and 1,2-propylene glycol (PG). It was established that in the presence of WnC the main products of the reaction were EG and PG with a ratio of PG/EG – 1.5-1.8. The deposition of nickel nanoparticles on the WnC surface increased the reaction rate and product yields. The maximum total yield of diols was 47.1 mol. %.