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Catalizadores de un solo componente de metal no noble para la conversión eficiente de productos químicos basados ​​en biomasa

Catalizadores de un solo componente de metal no noble para la conversión eficiente de productos químicos basados ​​en biomasa

La hidrólisis selectiva de compuestos de plataformas a base de biomasa es de gran importancia para la producción de una serie de productos químicos y combustibles.3norte4Se ha informado de un catalizador de HC con una carga de níquel muy baja (0,86% en peso) para la hidrólisis eficiente de 5-hidroximetilfurfural (HMF) a 2,5-dimetilfurano (DMF).3Se identificó la especie N como el componente activo responsable de la excelente actividad catalítica y selectividad. Derechos de autor: Revista china de motivación

Se ha demostrado que el uso de biomasa como materia prima esencial para la producción y almacenamiento de productos químicos y energía es una alternativa importante para lograr una sociedad sostenible, que ha atraído cada vez más atención tanto en las comunidades académicas como industriales durante décadas.

El 5-hidroximetilfurfural (HMF), uno de los compuestos básicos biogénicos más importantes, puede actuar como intermediario entre los recursos de biomasa y los productos químicos. Es posible fabricar una serie de productos químicos de alto valor añadido a partir de HMF mediante hidrogenación, deshidrogenación oxidativa, esterificación, hidrólisis, etc., debido a la presencia de grupos aldehído e hidroximetilo.

Entre ellos, la hidrólisis selectiva de HMF a 2,5-dimetilfurano (DMF) como candidato potencial para biocombustibles líquidos ha atraído una amplia atención.

El DMF se puede utilizar como combustible de biomasa en motores de combustión interna con relaciones de compresión más altas para mejorar la eficiencia del combustible debido a su mayor índice de octano de investigación (RON) en comparación con los de la gasolina comercial (90-100) y el etanol (110).

Además, la DMF podría ser el reactivo importante para la síntesis directa de la biosíntesis de para-xileno (PX) mediante la reacción de Diels-Alder con etileno. En comparación con el proceso de producción de bioparaxileno convencional a base de petróleo, este proceso basado en biología muestra una alta selectividad y evita un procedimiento de separación complejo.

Un equipo de investigación dirigido por el profesor Weimin Yang de la Universidad de Ciencia y Tecnología del Este de China y el Instituto de Investigación de Tecnología Petroquímica de Sinopec Shanghai Co., Ltd. informó que el níquel y el carbono3norte4 Catalizador impulsado por hidrógeno2 Carbón activado (HC) con muy baja carga de níquel para la hidrólisis selectiva de HMF a DMF.

La búsqueda es publicado En el Revista china de motivación.

Níquel y carbono3norte4El catalizador /HC logra un rendimiento de DMF del 94,2 % con alta sostenibilidad (vida útil superior a 120 h en un reactor de lecho fijo) y muestra un rendimiento notablemente alto (12,8 mmolDMF⋅mM Ni-1 ⋅h-1) a temperaturas entre 100 y 200 °C, superando a los catalizadores de última generación a base de níquel, cobalto y cobre recientemente informados, y también comparable a los catalizadores de metales nobles (rutenio, paladio y platino).

Una combinación de propiedades y cálculos teóricos ha revelado que el níquel3N es el componente activo para la hidrólisis y C es el componente activo para la hidrólisis.3norte4 Las incrustaciones estabilizan las partículas de níquel y evitan la aglomeración durante la reacción.

Este trabajo puede conducir al desarrollo del diseño de catalizadores únicos de metales no nobles para reacciones de hidrogenación e hidrólisis.

más información:
Hongyu Kuo et al., Hidrólisis eficiente de 5-hidroximetilfurfural a 2,5-dimetilfurano en catalizadores de Ni-C3N4 con carga de níquel muy baja, Revista china de motivación (2024). DOI: 10.1016/S1872-2067(24)60017-3

Proporcionado por la Academia China de Ciencias

La frase:Catalizadores de metales no nobles de un solo componente para la conversión eficiente de productos químicos a base de biomasa (2024, 4 de julio) Obtenido el 4 de julio de 2024 de https://phys.org/news/2024-07-catalysts-noble-metal-component -eficiente.html

Este documento está sujeto a derechos de autor. Independientemente de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte del mismo puede reproducirse sin permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.

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