Abstract: альтернативных источников сырья для промышленности и энергетики. Перспективным сырьем представляется возобновляемая растительная биомасса, основным компонентом которой является целлюлоза (40-70 %) [ ]. Среди ценных химических веществ, которые могут быть получены из биомассы с применением «one-pot» процессов и бифункциональных катализаторов можно выделить муравьиную кислоту, которую можно использовать в качестве восстановителя или источника водорода при получении компонентов топлив из растительного сырья. Показана возможность применения муравьиной кислоты в топливных элементах для получения электричества. Главным преимуществом применения муравьиной кислоты перед традиционным восстановителем водородом является безопасность ее хранения и транспортировки. Процесс получения муравьиной кислоты из целлюлозы состоит из двух последовательных стадий: гидролиза целлюлозы в глюкозу в присутствии кислотного катализатора и окисления глюкозы в муравьиную кислоту с использованием окислителя. Гетерополикислоты (ГПК), содержащие связанные с ванадием окислительно-восстановительные центры, обладают и кислотными, и окислительными каталитическими свойствами и предлагаются в качестве перспективных бифункциональных катализаторов получения муравьиной кислоты из растительного сырья [ ]. Важным аспектом для процесса переработки целлюлозы в ценные химические вещества является ее активация, поскольку целлюлоза обладает высокопрочной кристаллической структурой, препятствующей эффективному превращению полисахарида в ценные продукты. Метод механической активации представляется наиболее перспективным способом предобработки целлюлозы, позволяющем эффективно снижать степень кристалличности сырья. К преимуществам метода активации можно отнести эффективность (большая степень снижения кристалличности и размера частиц) и экологическая безопасность, и позволяет заметно сократить время реакции каталитического гидролиза и/или снизить температуру процесса [1, ]. В месте с тем при проведении активации целлюлозы критически важным становится подбор условий предобработки сырья, которые позволят достичь наиболее эффективной степени активации. В связи с этим целью данной работы является изучение влияния условий механической активации, в том числе тип мельницы (вихревая, планетарная) и время активации, на эффективность протекания (выход целевого продукта, скорость реакции) гидролитического окисления целлюлозы в муравьиную кислоту в присутствии катализатора кислой кобальтовой соли ГПК состава Co0.6H3.8PMo10V2O40 (Co-MoV).

Cite: Медведева Т.Б. , Громов Н.В. , Яценко Д.А. , Родикова Ю.А. , Таран О.П.
Вклад механической активации в эффективность процесса гидролиза-окисления целлюлозы в муравьиную кислоту в присутствии гетерополикислотного катализатора
VII Всероссийская научно-техническая конференция молодых ученых «Перспективы создания и применения конденсированных высокоэнергетических материалов» 12-14 сент. 2018