Оптимизация условий каталитической конверсии целлюлозы в сахарные спирты

Манаенков, О.В. и Кислица, О.В. и Никошвили, Л.Ж. и Матвеева, В.Г. (2025) Оптимизация условий каталитической конверсии целлюлозы в сахарные спирты. Вестник ТвГУ. Серия: Химия (2). С. 63-73. ISSN 1995-0152

[thumbnail of ХИМИЯ_2_2025_В ПЕЧАТЬ-63-73.pdf]

PDF - Опубликованная версия
1MB

Абстракт

Масштабы ежегодного воспроизводства целлюлозосодержащей биомассы в природе позволяют сделать однозначный вывод о том, что целлюлоза является единственным источником сырья для химической и топливной промышленности, представляя собой реальную альтернативу ископаемым ресурсам. По некоторым оценкам, в целлюлозе содержится почти половина органического углерода в биосфере. Одним из вариантов конверсии целлюлозы является процесс еѐ гидролитического гидрирования, который заключается в совмещении процессов гидролиза макромолекул полисахарида и гидрирования образующейся глюкозы. Целлюлоза является трудноперерабатываемым субстратом, что обуславливает «жѐсткие» условия процесса: высокие температуры и давления. В связи с этим важна оптимизация условий процесса с целью увеличения выхода целевых продуктов – гекситов (сорбита и маннита). В данной работе оптимизированы условия реакции гидролитического гидрирования микрокристаллической целлюлозы в присутствии uсодержащих катализаторов. В результате суммарная селективность по гекситам составила 47,2 % при конверсии целлюлозы 64,0 %. Также на основании результатов исследования предложена математическая модель, позволяющая формально описать кинетику гидрирования/гидрогенолиза глюкозы

Абстракт (англ.)

The scale of annual reproduction of cellulose-containing biomass in nature allows us to make an unambiguous conclusion that cellulose is the only source of raw materials for the chemical and fuel industries, representing a real alternative to fossil resources. According to some estimates, cellulose contains almost half of the organic carbon in the biosphere. One of the options for cellulose conversion is the process of its hydrolytic hydrogenation, which consists in combining the processes of hydrolysis of polysaccharide macromolecules and hydrogenation of the resulting glucose. Cellulose is a difficult-to-process substrate, which determines the "harsh" process conditions: high temperatures and pressures. In this regard, it is important to optimize the process conditions in order to increase the yield of target products - hexitols (sorbitol and mannitol). In this work, the reaction conditions of hydrolytic hydrogenation of microcrystalline cellulose in the presence of Ru-containing catalysts are optimized. As a result, the total selectivity for hexitols was 47.2 % with a cellulose conversion of 64.0 %. Also, based on the results of the study, a mathematical model was proposed that allows formally describing the kinetics of glucose hydrogenation/hydrogenolysis

Тип объекта:	Статья
Сведения об авторах:	МАНАЕНКОВ Олег Викторович – кандидат химических наук, доцент кафедры Биотехнологии, химии и стандартизации, ФГБОУ ВО «Тверской государственный технический университет» (170026, г. Тверь, наб. Афанасия Никитина, 22); КИСЛИЦА Ольга Витальевна – кандидат химических наук, доцент кафедры Биотехнологии, химии и стандартизации, ФГБОУ ВО «Тверской государственный технический университет» (170026, г. Тверь, наб. Афанасия Никитина, 22); НИКОШВИЛИ Линда Жановна – кандидат химических наук, доцент кафедры Биотехнологии, химии и стандартизации, ФГБОУ ВО «Тверской государственный технический университет» (170026, г. Тверь, наб. Афанасия Никитина, 22); МАТВЕЕВА Валентина Геннадьевна – доктор химических наук, профессор, профессор кафедры Биотехнологии, химии и стандартизации, ФГБОУ ВО «Тверской государственный технический университет» (170026, г. Тверь, наб. Афанасия Никитина, 22)
Ключевые слова:	целлюлоза, сорбит, маннит, гидролиз, гидрирование, гетерогенный катализ
Ключевые слова (англ.):	cellulose, sorbitol, mannitol, hydrolysis, hydrogenation, heterogeneous catalysis
Категории:	6 Прикладные науки. Медицина. Техника 6 Прикладные науки. Медицина. Техника > 66 Химическая технология. Химическая промышленность. Пищевая промышленность. Металлургия. Родственные отрасли 6 Прикладные науки. Медицина. Техника > 66 Химическая технология. Химическая промышленность. Пищевая промышленность. Металлургия. Родственные отрасли > 661 Продукты химической промышленности
Подразделения:	Университеты > Тверской государственный университет
ID Code:	14834
Deposited On:	12 Авг 2025 07:16
Последнее изменение:	12 Авг 2025 07:16

Repository Staff Only: item control page