Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2025

Ключевые слова: arabinogalactan, depolymerization, arabinose, galactose, furfural, 5-hydroxymethylfurfural, solid catalysts, арабиногалактан, деполимеризация, арабиноза, галактоза, фурфурол, 5-гидроксиметилфурфурол, твердые катализаторы

Аннотация: Разработаны катализаторы деполимеризации растительных полисахаридов на основе мезопористого мезоструктурированного силиката SBA-15, допированного оксидами Al и Zr с целью повышения кислотности. Катализаторы исследованы комплексом физико-химических методов (РФА, низкотемпературной адсорбции-десорбции N₂, сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии, РФЭС, спектроскопии ЯМР с вращением под магическим углом, ИК-спектроскопии и определения точки нулевого заряда) и испытаны в процессе деполимеризации арабиногалактана до продуктов с высокой добавленной стоимостью. Параметром, определяющим активность катализатора в деполимеризации, является его кислотность. При совместном допировании SBA-15 оксидами Al и Zr кислотность катализаторов выше, чем при индивидуальном. Максимальный выход мономерных продуктов на 2.5Al-5Zr-SBA-15 составляет 61.2 мас.% (4 ч), среди основных продуктов присутствуют арабиноза (4.6 мас.%), галактоза (45.2 мас.%), фурфурол (3.0 мас.%) и 5-гидроксиметилфурфурол (16.2 мас.%). Catalysts were developed for the depolymerization of plant polysaccharides based on mesoporous mesostructured silica SBA-15 doped with Al and Zr oxides to enhance acidity. The catalysts were studied by a set of physicochemical methods (X-ray diffraction (XRD), low-temperature adsorption-desorption of N₂, scanning and transmission electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), magic angle spinning (MAS) NMR spectroscopy, IR spectroscopy, and point of zero charge (pzc) determination, as well as tested during arabinogalactan depolymerization to high value-added products. The catalyst acidity is the parameter predetermining its activity in the depolymerization. The acidity of the catalysts with the combined doping of SBA-15 with Al and Zr oxides is higher than the one with the individual doping. The maximum yield of monomeric products on 2.5Al-5Zr-SBA-15 is 61.2 wt.% (4 h). Arabinose (4.6 wt.%), galactose (45.2 wt.%), furfural (3.0 wt.%), and 5-hydroxymethylfurfural (16.2 wt.%) are observed among the major products.

Журнал: Известия Академии наук. Серия химическая

Выпуск журнала: Т.74, №4

Номера страниц: 902-911

ISSN журнала: 10263500

Место издания: Москва

Издатель: Российская академия наук, Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, Отделение общей и технической химии РАН

• Троцкий Ю. А. (Институт химии и химической технологии Сибирского отделения Российской академии наук)
• Сычев В. В. (Сибирский федеральный университет)
• Новикова С. А. (Институт химии и химической технологии Сибирского отделения Российской академии наук)
• Еремина А. О. (Институт химии и химической технологии Сибирского отделения Российской академии наук)
• Таран О. П. (Институт катализа имени Г. К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук)

• Ядро РИНЦ (eLIBRARY.RU)