Гидрирование древесины и этаноллигнина пихты водородом в среде сверхкритического этанола в присутствии бифункционального катализатора Pt/ZrO₂

Abstract

Установлено влияние бифункционального катализатора Pt/ZrO₂ на выход и состав продуктов гидрирования древесины пихты и этаноллигнина пихты в среде сверхкритического этанола при температуре 250 °C. В процессе гидрирования древесины пихты катализатор Pt/ZrO₂ повышает степень превращения древесины с 52,0 до 65,7 мас.%, выход жидких продуктов – с 31,0 до 38,1 мас.%, а также увеличивает содержание мономерных соединений в жидких продуктах. В присутствии катализатора содержание целлюлозы в твердом продукте процесса каталитического гидрирования древесины достигает 77,1 мас.%, а содержание лигнина и гемицеллюлоз уменьшается до 21,2 и 1,7 мас.% соответственно. При гидрировании этаноллигнина пихты катализатор Pt/ZrO₂ увеличивает конверсию лигнина с 86,0 до 99,4 мас.%, выход жидких продуктов – с 75,0 до 90,0 мас.%, а также уменьшает выход твердого остатка с 14,0 до 0,6 мас.% и выход газов с 4,7 до 3,3 мас.%. Таким образом, полисахариды древесной биомассы затрудняют восстановительную деполимеризацию нативного лигнина по сравнению с деполимеризацией выделенного этаноллигнина. Применение катализатора Pt/ZrO2 позволяет осуществить восстановительное фракционирование древесины пихты в сверхкритическом этаноле при 250 °C с получением твердого продукта с высоким содержанием целлюлозы, а также жидких и газообразных продуктов из лигнина и гемицеллюлоз