从废弃的甘袋灰中获得的半孔性SBA-16/SO₃H,用于高效的比尼内利反应

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 绿色化学 绿色化学
• 催化剂是一种催化剂.

背景情况:

• 农业工业废物,如甘包灰 (SCBA),为可持续材料开发提供了机会.
• 常规合成像SBA-16这样的中孔二氧化催化剂通常依赖于资源密集型方法.
• 开发高效且对环境无害的催化剂对于可持续的化学合成至关重要.

研究的目的:

• 为了从SCBA合成硫化中性SBA-16催化剂.
• 评估这些新型催化剂在比吉内利反应中的催化性能.
• 与传统方法相比,评估基于SCBA的催化剂合成的可持续性.

主要方法:

• SCBA被用作SBA-16合成的二氧化来源.
• 用3-mercaptopropyltrimethoxysilane (MPTMS) 功能化SBA-16,并氧化引入硫酸组.
• 在优化条件下 (105°C,7小时,乙醇中10重%的催化剂) 测试了Biginelli反应的催化活性.
• 计算了绿色化学指标,包括工艺质量强度 (PMI),E因子,溶剂强度 (SI) 和水强度 (WI).

主要成果:

• 合成的硫化SBA-16催化剂表现出增强的纹理特性,包括207 m2 / g的表面积.
• 催化剂在甲,甲基酸和尿素之间的比尼内利反应中实现了99%的高产量.
• 催化剂表现出极好的稳定性,在五个周期内保持约98%的活性.
• 绿色化学评估表明,基于SCBA的方法比基于TEOS的方法更可持续,具有有利的PMI,E-factor,SI和WI值.

结论:

• 从SCBA合成的硫化SBA-16是Biginelli反应的高效和可持续的催化剂.
• 这种方法为传统的催化剂提供了更绿色的替代方案,减少了对环境的影响.
• 催化剂的耐用性和广泛的基板兼容性使其适用于工业应用.