Tổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học
➤ Gửi thông báo lỗi ⚠️ Báo cáo tài liệu vi phạmNội dung chi tiết: Tổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học
Tổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học
ĐẠI HỌC QUÓC GIA HÀ NỘIBÁO CÁO TỎNG KÉTKÉT QUA THỤC HIỆN DÊ TÀI KH&CN CẮP DẠI HỌC QUÓC GIATên đề tài: rồng hợp, đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho ph Tổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học hản ứng chuyển hóa frưctozơ thành 5-hydroxylmcthyfurfuraỊ tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học.Mã số đề tài: QG.14.19Chủ nhiệin đề tài: PGS. TS. Nguyễn Thanh BìnhPHÀN II:TỒNG QUAN KÉT QUẢ NGHIÊN cứu1Đặt vấn đềTrong nhừng thập niên gần đây, nhu cầu dầu mõ dự kiến sẽ tâng đán Tổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học g kế trong những nãm tới, nguyên nhàn chú yếu do sự tăng trường kinh tế mạnh mẽ của Án Độ vã Trung Quốc. Ờ Việt Nam, với tốc độ táng trướng nhanh, nhuTổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học
cẩu về năng lượng là rất lớn. Trử lượng dầu mỏ ờ Việt Nam được đánh giá là không nhiều, các nguồn cung cấp bẽn ngoài không đám bao sự ổn định, phụ thĐẠI HỌC QUÓC GIA HÀ NỘIBÁO CÁO TỎNG KÉTKÉT QUA THỤC HIỆN DÊ TÀI KH&CN CẮP DẠI HỌC QUÓC GIATên đề tài: rồng hợp, đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho ph Tổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học vì vậy đâm bao an ninh nâng lương là một yêu cầu cấp thiết dược dặt ra không chi cho riêng một quốc gia náo.Để giài quyết vấn dề trên, hiện nay các nước trên the giới trong đó có cà Việt Nam có các chiến lược và chính sách tìm kiếm, phát triền các nguồn nãng lượng thay thể khác, có khà năng tái tạo Tổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học và thân thiện với môi trường như năng lượng gió, năng lượng thuy chiều, pin mặt trời, nhiên liệu sinh học,... Trong các nguồn năng lượng trẽn, nhiên lTổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học
iệu sinh học phát triên mạnh nhât do tiêm năng lớn và có còng nghệ không quá đắt đõ. Nhiên liệu sinh hục hiện hiện nay chu yếu là diesel sinh học và cĐẠI HỌC QUÓC GIA HÀ NỘIBÁO CÁO TỎNG KÉTKÉT QUA THỤC HIỆN DÊ TÀI KH&CN CẮP DẠI HỌC QUÓC GIATên đề tài: rồng hợp, đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho ph Tổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học ng sãn lượng nhiên liệu sinh học di từ các nguồn trên bị hạn chế rất nhiều do phụ thuộc vào nguồn cung là các cây cho dầu hay các nguồn mở động vật thãi. Ngoài ra cồn sinh học di từ nguồn tinh bột gây nên vấn dể cạnh tranh dẩt đai trồng cây lương thực. Dẻ giải quyềt vấn dể nay, thế hệ nhiên liệu sin Tổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học h học dược sàn xuất trục tiếp từ lignoxcnlulo, nói cách khác từ các cây gồ, đã dược dặt ra từ lâu. £)ây Là nguồn cung rất dồi dào, không ánh hưởng đếnTổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học
đất trổng cầy lương thực và có thể tận dụng các nguồn gỗ phế thải (rơm rạ, gồ vụn,...).Trên hướng đi từ lignoxenlulo thành nhiên liệu sinh học, gần đĐẠI HỌC QUÓC GIA HÀ NỘIBÁO CÁO TỎNG KÉTKÉT QUA THỤC HIỆN DÊ TÀI KH&CN CẮP DẠI HỌC QUÓC GIATên đề tài: rồng hợp, đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho ph Tổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học :Hình 1: Sơ đồ chuyển hóa lignoxenlulo thảnh các hydrocarbon [1]Theo sơ đồ trên, cỏ thố thấy HMF (5-hydroxymethylfurfuran) là một trong nhưng mẳt xích quan trọng trong chuồi chuyển hóa để hĩnh thành xáng sinh học, diesel sinh học. Không nhừng thế, các nghiên cứu gần đây còn cho thay HMF còn có the l Tổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học àm tiền chất (hình 2) đế tông hợp nên các vật liệu khác có nhiều ứng dựng trong đời sống như: axit levunic (tiền chất trong hóa dược, làm phụ2OH h-hydTổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học
rory-đ-kato-ĩ-pentanoic acid3,5-di hydroxy methyifiKanOFF R HFDA R OHHình 2: Sư đồ chuyến hóa HMF thành các tiền chất quan trọng khác•> Xúc tác tổngĐẠI HỌC QUÓC GIA HÀ NỘIBÁO CÁO TỎNG KÉTKÉT QUA THỤC HIỆN DÊ TÀI KH&CN CẮP DẠI HỌC QUÓC GIATên đề tài: rồng hợp, đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho ph Tổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học nulin được dun nóng với axit oxalic ờ điều kiện áp suất thấp. IIMF dược lổng họp chủ yếu bàng cách đề hidrat hóa các monosaccharides loại bỏ ba phân tứ nước nhờ xúc tác axit. Hiệu suất tổng hợp IIMF trong phàn ứng thấp.Trong khoáng 6 nám gần đây, một số nghiên cứu đột phá mới cho phép việc diều chế Tổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học HMF với độ chẹn lọc rất cao (>90%) từ fruclozo hay gluco/.ơ và xeniulozơ [2|. Kết quả này đã thúc dẩy nhiêu ngh.ên cứu mới tập trung vào quá trinh chuTổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học
yển hóa lignoxenhilo thành nhiên liệu sinh học. Vê cơ bản. có thê phân chia các hướng nghiên cứu lãm hai dạng xúc tác chính là xúc tác axit đồng thề vĐẠI HỌC QUÓC GIA HÀ NỘIBÁO CÁO TỎNG KÉTKÉT QUA THỤC HIỆN DÊ TÀI KH&CN CẮP DẠI HỌC QUÓC GIATên đề tài: rồng hợp, đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho ph Tổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học nghiên cứu việc hình thành HMF bang sự mat nước cùa fructose trong môi trường axil HC1 và quan sát thấy nồng độ carbohydrate ban dầu ảnh hường hiệu suất hình thành HMF. Đối vời các nồng độ fructozơ có nồng độ cao, hiệu suất tạo IIMF giảm do sự hình thành một lượng lớn humin. Việc bổ xung một số muố Tổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học i clorua kim loại vào hệ phản ứng có thể cài thiện hiệu suất hình iiành HMF [4]. Nghiên cửu cũng chi ra ràng hiệu suất tạo thành HMF cũng bị ảnh hườngTổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học
bởi pH, bản chất axil.Dưng môi phàn ứng cùng ảnh hường đến hiệu suất phàn ứng hĩnh thành HMF. PEG (polyethylene glycol) đà dược sử dụng như dung môi ĐẠI HỌC QUÓC GIA HÀ NỘIBÁO CÁO TỎNG KÉTKÉT QUA THỤC HIỆN DÊ TÀI KH&CN CẮP DẠI HỌC QUÓC GIATên đề tài: rồng hợp, đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho ph Tổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học o, 65%. Tuy nhiên cũng xuẩt hiện sản phẩm phụ là cstc hình thành giữa PEG và HMF. Ngoài ra cuá trình tách sản phẩm tò ra khó khăn khi HMF vốn không bền nhiệt. Một trong những kct quả đáng ghi nhận với phàn ứng chuyền hóa fructozo trong dung môi nước có mặt axil HC1, với3nông độ cao của fructozo tron Tổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học g lò vi sóng được thực hiện bởi nhóm Hanscn [6], Trong thi nghiệm này, dung dịch fructozo 27% được kích hoạt bời vi sóng trong ìs (200°C) dã cho độ chTổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học
uyển hóa lã 52% vả độ chọn lọc HMF là 63%. Vởi thời gian phàn ứng làu hom (60s), độ chuyển hóa dạt 95% nhưng độ chọn lọc HMF giảm xuống còn 55%. TrongĐẠI HỌC QUÓC GIA HÀ NỘIBÁO CÁO TỎNG KÉTKÉT QUA THỤC HIỆN DÊ TÀI KH&CN CẮP DẠI HỌC QUÓC GIATên đề tài: rồng hợp, đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho ph Tổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học t dộ chuyển hóa 100% trong sự cõ mặt của axil Bronsted, II2SO4, ờ 120°C trong 4h. Sân phan chính cùa chuyên hóa íructo/.ơ lả HMF với hiệu suất dạt 85%. Trong khi với glucozo và manozơ, độ chuyển hóa lã 100% nhưng HMF không phái là sản phẩm chinh.Xúc lác dị théXúc tảc axit rắn chuyển hóa dường khù th Tổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học ành HMF dược quan tàm nhiều trong thời gian gan đây. Vinke và cộng sự [8] đỉi nghiên cứu chuyển hóa íructoxơ với xúc tác là nhựa trao đồi ion. Phàn ứnTổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học
g dược thực hiện ờ 90°C trong 48h cho dộ chọn lọc HMF là 77%. Độ chọn lọc của HMF có thề được cãi thiện khi sử dụng các dung môi hữu cơ như DMSO hay cĐẠI HỌC QUÓC GIA HÀ NỘIBÁO CÁO TỎNG KÉTKÉT QUA THỤC HIỆN DÊ TÀI KH&CN CẮP DẠI HỌC QUÓC GIATên đề tài: rồng hợp, đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho ph Tổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học . Kct quà cho thấy cho độ chuyển hóa là 100% và dộ chọn lọc HMF là 85%. Năm 2009, Shimizu và cộng sự [10] đă nghiên cứu phàn ứng tách nước của fruclozơ trên nhiều hệ xúc tác axit rắn khác nhau (dị đa axil, zeolit, nhựa trao đổi ion). Nhàm loại nước khỏi hệ phàn ứng, hộ phàn ứng dã làm việc dưới điều Tổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học kiện ảp xuất thấp (0,97.105 pa). Kết quả cho độ chuyển hóa 100% vã dộ chọn lọc rất cao, 97%. Nhin chung việc sử dụng dung môi hữu cơ như DMSO có theTổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học
cải thiện quá trinh loại nưởc, trách đưực cảc sán phẩm phụ. Một sô dung mói khác cùng dã dược các nhà nghiên cứu sử dụng như chất lỏng ion [BM1MJ[C1J.ĐẠI HỌC QUÓC GIA HÀ NỘIBÁO CÁO TỎNG KÉTKÉT QUA THỤC HIỆN DÊ TÀI KH&CN CẮP DẠI HỌC QUÓC GIATên đề tài: rồng hợp, đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho ph Tổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học làm các oxit kim loại được sunphat hóa (hay photphat hóa) vã các dị đa axil. Trong nhóm các oxit sunfat hóa, Bell [13] và cộng sự đẫ nghiên cứu phàn ứng chuyển hóa fhictozơ trên xúc tác siêu axil ZrOz-SOi2’, ờ 180°C, thòi gian phàn ứng 20 phút. Trong dung môi nước, phân ứng cho độ chọn lọc HMF 37,4% Tổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học . Kết quả khá tháp này dược dự doán do các tâm hoạt tính bị mất nhanh chóng trong môi trường nước. Khi nhỏm lảc già thay dung môi nước bằng DMSO, dộ cTổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học
huyển hóa của phàn ứng tăng lên 93,6% và độ chọn lọc HMF lả 72,8%. Các dị đa àxit như H3PWl2Ó4ũ, H5SiWi2O40, H3SiMO12O40, CS3PW12O40... cũng dược nhiềĐẠI HỌC QUÓC GIA HÀ NỘIBÁO CÁO TỎNG KÉTKÉT QUA THỤC HIỆN DÊ TÀI KH&CN CẮP DẠI HỌC QUÓC GIATên đề tài: rồng hợp, đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho ph Tổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học , [BMIM][CI]. Tuy nhiên nhược diêm lón cùa xúc tác này là diện tích bề mặt riêng thấp.Nhìn chung, xúc tác dị thẻ so với xúc tác đồng thế có ưu điểm lớn so là có khá nâng tôi sinh (tài thu hồi) cao, không gặp phải khó khăn trong vấn đề tách sán phẩm ra khôi hệ phàn ửng, dễ dàng cóng nghệ hóa và ít gá Tổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học y ỏ nhiễm mỏi trường. Ngoài ra, từ các kết quà phân tich có thể nhận thấy ráng vai trô của dung môi có thể ảnh hưởng cao đến độ chuyến hóa và nhất làTổng hợp đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phản ứng chuyển hóa fructozơ thành 5 hydroxylmethyfurfural tiền chất cho tổng hợp polymer sinh học và nhiên liệu sinh học
độ chọn lọc ỈỈMF cùa phàn ứng. Chính vì váy, hướng nghiên ciru liếp các xúc tác dị thế sù dụng các dung môi đặc biệt là một hướng đi nhiều triển vọng.ĐẠI HỌC QUÓC GIA HÀ NỘIBÁO CÁO TỎNG KÉTKÉT QUA THỤC HIỆN DÊ TÀI KH&CN CẮP DẠI HỌC QUÓC GIATên đề tài: rồng hợp, đánh giá hoạt tính xúc tác axit cho phGọi ngay
Chat zalo
Facebook