Журнал СФУ. Химия / Конверсия левулиновой кислоты в γ-валеролактон в изопропаноле по реакции переноса водорода на ZrO2-содержащих катализаторах

Полный текст (.pdf)
Номер
Журнал СФУ. Химия. 2022 15 (1)
Авторы
Сычев, В. В.; Зайцева, Ю. Н.; Еремина, А. О.; Шабанова, О. В.; Кирик, С. Д.; Панченко, В. Н.; Таран, О. П.
Контактная информация
Сычев, В. В.: Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» Российская Федерация, Красноярск; Зайцева, Ю. Н.: Институт химии и химической технологии СО РАН обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН Российская Федерация, Красноярск; Еремина, А. О.: Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» Российская Федерация, Красноярск; Шабанова, О. В.: Специальное конструкторско-технологическое бюро «Наука» ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» Российская Федерация, Красноярск; Кирик, С. Д.: Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» Российская Федерация, Красноярск; Сибирский федеральный университет Российская Федерация, Красноярск; Панченко, В. Н.: Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН Российская Федерация, Новосибирск; Таран, О. П.: Институт химии и химической технологии ФИЦ КНЦ СО РАН Российская Федерация, Красноярск; Сибирский федеральный университет Российская Федерация, Красноярск; Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН Российская Федерация, Новосибирск; Taran, Оxana P.: Institute of Chemistry and Chemical Technology SB RAS Krasnoyarsk, Russian Federation; Siberian Federal University Krasnoyarsk, Russian Federation; Federal Research Center Boreskov Institute of Catalysis Novosibirsk, Russian Federation
Ключевые слова
гетерогенный катализ; гамма-валеролактон; левулиновая кислота; ZrO2; SBA‑15; каталитический перенос водорода; донор водорода; изопропанол; heterogeneous catalysis; gamma-valerolactone; levulinic acid; ZrO2; SBA‑15; catalytic transfer hydrogenation; hydrogen donor; isopropanol
Аннотация

Синтезированы две серии ZrO2-содержащих катализаторов, различающиеся текстурными характеристиками и кислотными свойствами: 1) мезопористые композиты на SBA‑15, полученные методом соосаждения и методом послойного нанесения Zr; 2) массивные ZrO2, полученные осаждением (моноклинный) и темплатным синтезом (инверсные опалы). Катализаторы исследованы физико-химическими методами (ПЭМ, СЭМ, УФ и ИК‑спектроскопия, РФА, адсорбции N2, определение pHтнз) и испытаны в конверсии левулиновой кислоты до гамма-валеролактона в водородно-донорном растворителе – изопропаноле, протекающей с переносом водорода по механизму Меервейна-Понндорфа- Верлея. Для ZrO2-содержащих каталитических систем на основе SBA‑15 параметрами, определяющими каталитические свойства, являются содержание циркония и кислотность катализатора. Повышение кислотности катализатора наблюдается при уменьшении содержания циркония, что приводит к увеличению скорости конверсии субстрата и понижению селективности процесса образования ГВЛ. Максимальный выход ГВЛ составил 94 мол.% (190 °C, 120 мин.) на катализаторе Zr/SBA‑15(2), полученном методом двукратного послойного нанесения циркония на мезопористую матрицу. Активность массивных ZrO2 оказалась значительно ниже, максимальный выход ГВЛ составил 50 мол.% (190 °C, 195 мин.) для ZrO2 моноклинной модификации

Страницы
137–155
DOI
10.17516/1998-2836-0279
Статья в архиве электронных ресурсов СФУ
https://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/145349