Активация углеродных материалов марки Сибунит оксидом азота(II): исследование физико-химических и адсорбционных свойств азотсодержащих носителей. Испытания полученных адсорбентов для приготовления биокатализаторов низкотемпературного синтеза сложных эфиров Научная публикация
Журнал |
Катализ в промышленности
ISSN: 1816-0387 |
||||
---|---|---|---|---|---|
Вых. Данные | Год: 2025, Том: 25, Номер: 4, Страницы: 82-94 Страниц : 13 DOI: 10.18412/1816-0387-2025-4-82-94 | ||||
Ключевые слова | углеродный материал Сибунит®, активация оксидом азота (II), азотсодержащие адсорбенты, рекомбинантная липаза, биокатализаторы, этерификация | ||||
Авторы |
|
||||
Организации |
|
Информация о финансировании (3)
1 | Министерство науки и высшего образования Российской Федерации (с 15 мая 2018) | FWUR-2024-0032 |
2 | Министерство науки и высшего образования Российской Федерации (с 15 мая 2018) | FWUR-2024-0034 |
3 | Министерство науки и высшего образования Российской Федерации (с 15 мая 2018) | FGMU-2025-0003 (125030403171-30)(075-00485-25-00) |
Реферат:
Активация путем травления углеродного материала марки Сибунит® окисью азота (NO) позволила получить азотсодержащие носители с варьируемым содержанием введенного азота (N) от 2.3 ат. % до 10.7 ат. % (по данным РФЭС). Травление осуществляли в реакторе высокого давления (от 15 до 29 атм) при повышенной температуре (180 и 230оС). Были изучены физико-химические и адсорбционные свойства полученных азотсодержащих углеродных носителей. Так, исследование текстуры носителей показало, что при увеличении содержания азота удельная поверхность материалов уменьшалась с 470 м2/г до 65 м2/г, при этом средний диаметр пор увеличивался с 7.4 нм до 18.1 нм. Из анализа спектров РФЭС следовало, что атом N в углеродных материалах присутствует в пяти формах. Для материала с максимальным содержанием азота (11.7 ат.%) доли состояний (α) различных форм составили: пиридиный (α = 0.47), пиррольный (α = 0.38), графитный N (α = 0.13), в составе групп O=N-C (α = 0.011) и С–NO2 (α = 0.0077). Полученные азотсодержащие углеродные материалы были изучены в качестве адсорбентов для иммобилизации рекомбинантной липазы rPichia/lip. Методами МУРР и СЭМ было показано, что адсорбированная липаза способна образовывать октамеры и более крупные агрегаты сложной структуры (из 100 молекул. Доля единичных (неагрегированных) молекул фермента увеличивалась (в 3.3 раза) при увеличении содержания азота (до 11 ат. %) в углеродном материале. Биокатализаторы (БК), приготовленные путем адсорбционной иммобилизации рекомбинантной липазы rPichia/lip, были испытаны в реакции низкотемпературной этерификации гептановой С7 кислоты бутиловым С4 спиртом, протекающей в гексане. Было обнаружено, что введение азота при однократной пост-активации NO материала Сибунит® оказывало заметное положительное влияние на ферментативную активность и стабильность приготовленных БК. Оптимальное содержание введенного азота составило 7–10 ат.%, при этом биокаталитическая активность увеличилась в 2–3 раза (по сравнению с исходным Сибунитом), конверсия гептановой кислоты составила 84 % за 6 ч при 20±2оС.
Библиографическая ссылка:
Нартова А.В.
, Ананьина А.А.
, Семиколенов С.В.
, Перминова Л.В.
, Беклемишев А.Б.
, Ларичев Ю.В.
, Саланов А.Н.
, Коваленко Г.А.
Активация углеродных материалов марки Сибунит оксидом азота(II): исследование физико-химических и адсорбционных свойств азотсодержащих носителей. Испытания полученных адсорбентов для приготовления биокатализаторов низкотемпературного синтеза сложных эфиров
Катализ в промышленности. 2025. Т.25. №4. С.82-94. DOI: 10.18412/1816-0387-2025-4-82-94 BiblHelper ID
Активация углеродных материалов марки Сибунит оксидом азота(II): исследование физико-химических и адсорбционных свойств азотсодержащих носителей. Испытания полученных адсорбентов для приготовления биокатализаторов низкотемпературного синтеза сложных эфиров
Катализ в промышленности. 2025. Т.25. №4. С.82-94. DOI: 10.18412/1816-0387-2025-4-82-94 BiblHelper ID
Даты:
Поступила в редакцию: | 13 сент. 2024 г. |
Принята к публикации: | 17 окт. 2024 г. |
Идентификаторы БД:
BiblHelper ID: | 80082 |
Цитирование в БД:
Пока нет цитирований