Датские ученые разработали неорганический катализатор, позволяющий получать сырье для химической продукции переработкой растительной биомассы
Биоразлагаемые полимеры можно получать с помощью молочной кислоты - химического соединения, которое есть в квашеной капусте. Оно образуется при действии биологических катализаторов (ферментов) на углеводы, содержащиеся в растительной биомассе в ряде промышленных и сельскохозяйственных процессов. Особое значение этот простой химический прекрурсор (исходный компонент) приобрел в последнее время, так как с его помощью можно получать полилактид - полимер молочной кислоты, легко разлагаемый бактериями, а потому безвредный для экологии.
Прежде индустрия подобных полимеров развивалась слабо, потому что молочную кислоту из исходного сырья - растительных углеводов - получали с помощью микроорганизмов и вырабатываемых ими ферментов. Такой процесс идет медленно, он требует очень строгого поддержания условий, а также значительных материальных затрат и технологических усилий по отделению и очистке конечного продукта от других продуктов метаболизма микробов, передает РИА Новости. Группа ученых во главе с Эсбеном Таарнингом (Esben Taarning) из Технологического университета Дании выяснила, что для этих же целей можно использовать и довольно простой неорганический катализатор на основе так называемых цеолитов - неорганических веществ на основе кремния и алюминия (алюмосиликатов), обладающих каркасной кристаллической решеткой с относительно большими пустотами в этих каркасах, где могут протекать специфические химические реакции.
Подобные цеолиты уже не первое десятилетие активно используются в самых разных химических производствах и авторам публикации было известно, что они могут превращать простые сахара с тремя атомами углерода в цепи в молочную кислоту и ее производные. Достигается подобная реакция за счет содержащихся в пустотах в большом количестве специфических функциональных групп с так называемой бренстедовской кислотностью (способных отдавать в реакции с другими соединениями протоны Н+). В то же время в реакции с более сложными сахарами - глюкозой, фруктозой и сахарозой, основным типом углеводного сырья, эта реакция протекала по-другому, с разложением молекул до нецелевых продуктов.
Авторы исследования сумели изменить кислотные свойства цеолитов, заменив бренстедовские сильные кислотные центры в их пустотах на слабые льюисовские. Эти центры не отдают активных частиц протонов в реакциях за счет того, что алюминий в таких цеолитах заменен атомами олова, циркония или титана.
"В результате при взаимодействии с молекулами углеводов происходит так называемая обратная альдольная реакция с образованием двух трехуглеродных молекул углеводов, которые затем превращаются (изомеризуются) в молочную килосту", - сообщил Таарнинг интернет-изданию Chemistry World.
"Это очень простой процесс, мы загружаем метанол, сахар и катализатор в автоклав - грубо говоря, большую скороварку, а после завершения реакции твердый катализатор отделяется от жидкой реакционной смеси, тогда как читый метиловый эфир молочной кислоты, образовавшийся в ходе процесса, отделяется дистилляцией", - сказал ученый.
По словам авторов исследования, разработанный ими катализатор может использоваться до шести раз подряд, после чего его необходимо отчистить от "налипших" на стенки пор побочных продуктов. Их выжигают высокой температурой, и вещество снова готово к работе.
23.05.2025
Биоэкономика и биоэнергетика: Какие у отрасли перспективы развития в России
Поднята очень актуальная тема. Ждем реализации инициатив
13.03.2025
Ушел из жизни эксперт Агентства нефтегазовой информации Александр Хуршудов
Светлая память. Без его аналитики данные о будущем еще более размыты и подвержены манипуляциям..
04.08.2017
Анатолий Григорьев: Право называться первопроходцами принадлежит именно геологам
Мой любимый,дорогой брат.Горжусь тобой!Перестала биться сердце Анатолия Васильевича.26 марта 2025 г. Крым 29 марта 2025.
02.12.2024
В России за 2024 год произошло 23 взрыва бытового газа
Вот сколько живу - раньше с 70-х до 2000-ни о каких взрывах газа не слышали. А последние лет 10 это просто бич какой то! То ли раньше люди более ответственными были, то ли сейчас одни шалопаи безответственные пошли!
21.02.2025
В Тюмени около 2 тыс. студентов приняли участие в ярмарке вакансий
Добротный материал. Интересное событие.
Редакция АНГИ - как всегда в материале и на пике новостей. Спасибо.
28.01.2025
В год 50-летия Когалыма в городе откроют новые объекты социальной инфраструктуры
18 лет моей жизни прошло в Когалыме. Замечательный город, замечательные люди. Город с каждым годом просто расцветает! Спасибо компании ЛУКОЙЛ и, главное, огромнейшее спасибо ее президенту Вагиту Юсуфовичу Алекперову за их человечное отношение к жителям города. Благодаря им в городе созданы все условия для молодых семей и их маленьких детей. А в последнее время созданы условия и для молодежи.
30.01.2025
Суд обязал пересмотреть газовые и нефтяные проекты Shell и Equinor
Проекты были разработаны до ГринПис, и Разрешения Выданы! Бурить! И Добывать!
15.11.2024
Газпром: ЕС искусственно разрушает спрос на газ, вредя собственной экономике
У России есть газ, а у Европы есть спесь. Каждому своё.
23.10.2024
В Иркутской области выявлено загрязнение реки Кая молибденом
А Кая впадает в Иркут, а Иркут в Ангару....
11.10.2024
BitRiver использовала 150 млн кубометров ПНГ для добычи биткоина
Молодцы, хоть кто-то работает в России очень успешно.