Конверсия левулиновой кислоты в γ-валеролактон в изопропаноле по реакции переноса водорода на ZrO2-содержащих катализаторах | Sciact - CRIS-system of Boreskov Institute of Catalysis

Конверсия левулиновой кислоты в γ-валеролактон в изопропаноле по реакции переноса водорода на ZrO2-содержащих катализаторах Full article

Journal

Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Химия (Journal of Siberian Federal University. Chemistry)
ISSN: 1998-2836 , E-ISSN: 2313-6049

Output data

Year: 2022, Volume: 15, Number: 1, Pages: 137-155 Pages count : 19 DOI: 10.17516/1998-2836-0279

Tags

гетерогенный катализ, гамма-валеролактон, левулиновая кислота, ZrO2, SBA‑15, каталитический перенос водорода, донор водорода, изопропанол

Authors

Сычев В.В. ¹ , Зайцева Ю.Н. ¹ , Еремина А.О. ¹ , Шабанова О.В. ² , Кирик С.Д. ^1,3 , Панченко В.Н. ⁴ , Таран О.П. ^1,3,4

Affiliations

1	Институт химии и химической технологии СО РАН, ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН», Российская Федерация, Красноярск
2	Специальное конструкторско-технологическое бюро «Наука», ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН», Российская Федерация, Красноярск
3	Сибирский федеральный университет, Российская Федерация, Красноярск
4	Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Российская Федерация, Новосибирск

Funding (2)

1	Russian Foundation for Basic Research	20-03-00636 (АААА-А20-120011590041-0)
2	Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation	0287-2021-0012

Синтезированы две серии ZrO2-содержащих катализаторов, различающиеся текстурными характеристиками и кислотными свойствами: 1) мезопористые композиты на SBA‑15, полученные методом соосаждения и методом послойного нанесения Zr; 2) массивные ZrO2, полученные осаждением (моноклинный) и темплатным синтезом (инверсные опалы). Катализаторы исследованы физико-химическими методами (ПЭМ, СЭМ, УФ и ИК‑спектроскопия, РФА, адсорбции N2, определение pHтнз) и испытаны в конверсии левулиновой кислоты до гаммавалеролактона в водородно-донорном растворителе – изопропаноле, протекающей с переносом водорода по механизму Меервейна-Понндорфа-Верлея. Для ZrO2-содержащих каталитических систем на основе SBA‑15 параметрами, определяющими каталитические свойства, являются содержание циркония и кислотность катализатора. Повышение кислотности катализатора наблюдается при уменьшении содержания циркония, что приводит к увеличению скорости конверсии субстрата и понижению селективности процесса образования ГВЛ. Максимальный выход ГВЛ составил 94 мол.% (190 °C, 120 мин.) на катализаторе Zr/SBA‑15(2), полученном методом двукратного послойного нанесения циркония на мезопористую матрицу. Активность массивных ZrO2 оказалась значительно ниже, максимальный выход ГВЛ составил 50 мол.% (190 °C, 195 мин.) для ZrO2 моноклинной модификации.

Сычев В.В. , Зайцева Ю.Н. , Еремина А.О. , Шабанова О.В. , Кирик С.Д. , Панченко В.Н. , Таран О.П.
Конверсия левулиновой кислоты в γ-валеролактон в изопропаноле по реакции переноса водорода на ZrO2-содержащих катализаторах
Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Химия (Journal of Siberian Federal University. Chemistry). 2022. Т.15. №1. С.137-155. DOI: 10.17516/1998-2836-0279 WOS РИНЦ

Submitted:	May 10, 2021
Accepted:	Sep 8, 2021

Web of science:	WOS:000769136800001
Elibrary:	48053283

DB	Citing
Elibrary	4
Web of science	2