使用金属修饰的ZSM-5烯酸催化剂从糖醇中合成solketal的绿色合成:过程优化
Jamna Prasad Gujar1, Bharat Modhera2
1Department of Chemical Engineering, Maulana Azad National Institute of Technology, Bhopal, Madhya Pradesh, 462 003, India.
Environmental science and pollution research international
|March 28, 2024
概括
基于铜的ZSM-5催化剂有效地将糖醇转化为solketal,这是一个有价值的生物化学品. -ZSM-5表现出高转化率和选择性,为废物利用提供了一个可持续的途径.
科学领域:
- 催化剂是一种催化剂.
- 绿色化学 绿色化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 甘油是生物柴油生产的副产品,是一种丰富的可再生原料.
- 索尔基塔尔 (2,2-二甲基-1,3-二醇-4-甲醇) 是一种有价值的化学物质,在燃料,溶剂和制药中具有应用.
- 开发高效的催化剂用于糖的增值对于可持续的化学品生产至关重要.
研究的目的:
- 为了合成和表征M-ZSM-5催化剂 (M = Fe,Co,Ni,Cu,Zn) 用于甘油化.
- 为了优化反应条件的solketal生产.
- 评估催化剂的性能,稳定性和可重复使用性.
主要方法:
- M-ZSM-5催化剂使用湿浸法方法进行制备.
- 催化剂的表征包括XRD,FTIR,BET,TGA和FE-SEM.
- 在反应堆中进行了solketal合成,优化了温度,摩尔比率,催化剂负载,时间和速度.
- 使用GC-MS进行产品分析.
主要成果:
- 在最佳条件下,Cu-ZSM-5证明了最高的效率,在最佳条件下达到99%的糖转化率和96%的溶解选择性 (60°C,1:4糖:乙比率,0.2g催化剂,60分钟,1200rpm).
- 鉴定证实了影响性能的催化剂结构-属性关系.
- -ZSM-5催化剂在化后可重复使用,这表明其稳定性良好,并最大限度地减少了浪费.
结论:
- -ZSM-5是一种高效的催化剂,用于从糖中可持续生产索尔基塔尔.
- 这一过程为废物利用和生产生物化学品提供了一条环保的途径.
- 这些发现支持使用可再生原料开发可持续化学工艺.
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