在低温下诱导高分散的纳米MgO在生物炭中进行葡萄糖异体化
Siyu Xu1, Haixin Guo1, De Li1
1Agro-Environmental Protection Institute, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, No. 31 Fukang Road, Nankai District, Tianjin 300191, China.
Bioresource technology
|July 6, 2024
概括
这项研究介绍了一种新的MgO化生物炭催化剂 (BM-0.5@450) 用于高效的葡萄糖异构化. 催化剂在低温下实现高果糖产量,促进生物质用于化学生产的价值化.
科学领域:
- 生物质转化和生物质价值化
- 催化剂是一种催化剂.
- 绿色化学 绿色化学
背景情况:
- 葡萄糖异构化对于将生物质转化为有价值的化学物质至关重要.
- 为这一过程开发高效和选择性的催化剂对于可持续化学至关重要.
- 现有的方法在低温下面临着产量和选择性方面的挑战.
研究的目的:
- 准备和表征一个高度分散的MgO化生物炭催化剂 (BM-0.5@450) 从米.
- 为了评估催化剂在低温下将葡萄糖异构化为果糖的性能.
- 为了研究促进果糖生产的催化机制.
主要方法:
- 在没有溶剂的球磨粉中,先处理大米,然后在气下进行热解.
- 用MGO合生物炭 (BM-0.5@450) 制备,使用受控的MGO分散.
- 在50-60°C的水中对葡萄糖异构的催化试验.
- 催化剂特性 (晶体大小,分布) 和机械学研究的表征.
主要成果:
- BM-0.5@450催化剂在50°C时从葡萄糖中获得31%的果糖产量,具有80%的选择性.
- 在60°C下140分钟获得32.5%的果糖产量.
- 这种新型催化剂的性能优于常规制备的催化剂 (IM@450),产量为32.5%和25.9%的果糖.
- 性能提升归因于较小的MgO结晶体尺寸 (11.32nm) 和均分布.
结论:
- 高分散的MgO化生物炭 (BM-0.5@450) 是葡萄糖异构化的有效催化剂.
- 催化剂可以在低温和温和条件下从葡萄糖中有效生产果糖.
- 该研究阐明了涉及激活MgOH+·OH-组的催化机制,促进了脱质.
