Journal of Siberian Federal University. Chemistry / Solid Acid Catalysts Based on Niobium and Zirconium Oxides for Hydrolysis-Dehydration of Cellulose Into Glucose and 5-Hydroxymethylfurfural. Impact of Preparation Technique on Catalytic Properties

Full text (.pdf)
Issue
Journal of Siberian Federal University. Chemistry. 2020 13 (2)
Authors
Gromov, Nikolay V; Yakovleva, Irina S.; Isupova, Lubov A.; Parmon, Valentin N.; Taran, Oxana P.
Contact information
Gromov, Nikolay V.: Boreskov Institute of Catalysis SB RAS Novosibirsk, Russian Federation; Novosibirsk State Technical University Novosibirsk, Russian Federation; ; Yakovleva, Irina S.: Boreskov Institute of Catalysis SB RAS Novosibirsk, Russian Federation; Isupova, Lubov A.: Boreskov Institute of Catalysis SB RAS Novosibirsk, Russian Federation; Parmon, Valentin N.: Boreskov Institute of Catalysis SB RAS Novosibirsk, Russian Federation; Taran, Oxana P.: Boreskov Institute of Catalysis SB RAS Novosibirsk, Russian Federation; Institute of Chemistry and Chemical Technology SB RAS FRC “Krasnoyarsk Scientific Center SB RAS” Krasnoyarsk, Russian Federation; Siberian Federal University Krasnoyarsk, Russian Federation
Keywords
catalyst; niobium oxide; zirconium oxide; cellulose; glucose; 5-hydroxymethylfurfural; hydrolysis-dehydration
Abstract

Изучено влияние методов приготовления однокомпонентных ниобий оксидных катализаторов и двухкомпонентных систем на основе оксидов ниобия и циркония на их эффективность в одностадийном процессе гидролиза-дегидратации целлюлозы в глюкозу и 5-гидроксиметилфурфурол. Превращение целлюлозы изучено в автоклаве в чистой горячей воде при 180 °С в атмосфере аргона. Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что наиболее активными являются твердые катализаторы на основе оксидов ниобия и циркония, приготовленные методами СВЧ-обработки и механической активации. В присутствии катализаторов, синтезированных с применением таких методов, глюкоза и 5-гидроксиметилфурфурол могут быть получены с суммарным выходом до 20-21 %

The impact of the preparation techniques of niobium oxide and two-component systems based on niobium and zirconium oxides on the catalytic properties was studied in the one-pot hydrolysisdehydration of cellulose into glucose and 5-hydroxymethylfurfural. Cellulose transformation was performed in an autoclave at 180 °С under argon atmosphere. The most promising methods for the preparation of solid catalysts were found to be microwave heating and mechanical activation. Glucose and 5-hydroxymethylfurfural can be produced with total yield equal to 20-21 % in the presence of catalysts prepared using these techniques

Pages
283-296
DOI
10.17516/1998-2836-0182
Paper at repository of SibFU
https://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/135405