|
|
علوم و تکنولوژی پلیمر، جلد ۳۷، شماره ۶، صفحات ۰-۰
|
|
|
| عنوان فارسی |
کامپوزیت پلیمر اسیدی و بوهمیت به‌عنوان کاتالیزگر کارآمد در تولید ۵-هیدروکسی متیل فورفورال از فروکتوز |
|
| چکیده فارسی مقاله |
فرضیه: در راستای تلاش برای دستیابی به پروتکل‌های کارآمد در سنتز 5-هیدروکسی متیل فورفورال (HMF) از راه اصلاح سامانه‌های کاتالیزگری مختلف و طراحی کاتالیزگر همگن با خاصیت اسیدی مطلوب برای تبدیل فروکتوز به HMF، ناهمگن‌سازی پلیمرهای اسیدی همگن با ترکیبات طبیعی به‌عنوان پایه کاتالیزگر اهمیت چشمگیری خواهد داشت. استفاده از پایه‌های ارزان‌قیمت، در دسترس، زیست‌سازگار و با پایداری گرمایی مناسب به منظور طراحی کاتالیزگرهای ناهمگن از لحاظ اقتصادی و زیست‌محیطی مطلوب خواهد بود. زیرا، کاتالیزگرهای ناهمگن مزایایی چون قابلیت بازیافت آسان دارند.
روش‌ها: به‌منظور طراحی کاتالیزگر ناهمگن اسیدی کارآمد و به صرفه از لحاظ اقتصادی، برای آبگیری از فروکتوز و تولید HMF، بوهمیت به‌عنوان پایه برای ترکیب پلیمر اسیدی در نظر گرفته شد. اسیدینگی بوهمیت با پیوند کووالانسی یک پلیمر اسیدی بهبود یافت. به‌طور دقیق‌تر، بوهمیت ابتدا با گروه وینیل عامل‌دار شد و سپس با مونومرهای اسید آکریلیک (AA) و 2-آکریل‌آمیدو-2-متیل پروپان سولفونیک اسید (AMPS) پلیمر شد.
یافته‌ها: کامپوزیت پلیمر اسیدی-بوهمیت که یک کاتالیزگر با ماهیت ناهمگن است، با روش‌های مختلف مانند XRD, SEM, TGA مطالعه و اثبات شد. بررسی کارایی کاتالیزگر تهیه‌شده برای تولید HMF و بهینه‌سازی متغیرهای واکنش نشان داد، بارگذاری %20 وزنی کاتالیزگر در دمای 85 درجه سانتی گراد و پس از 60 دقیقه، منجر به تولید 5-هیدروکسی متیل فورفورال با بازده %88 می‌شود. شایان ذکر است، کاتالیزگر تهیه‌شده قابلیت بازیافت زیادی نشان داد و پس از شش چرخه متوالی واکنش تغییر جزئی در بازده تولید HMF مشاهده شد. مقایسه عملکرد کاتالیزگر با همتای بدون بوهمیت نقش بوهمیت در بهبود فعالیت کاتالیزی و قابلیت بازیافت را تایید کرد. |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
پلیمر اسیدی،
بوهمیت،
کاتالیست هتروژن،
5-هیدروکسی متیل فورفورال،
فروکتوز، |
|
| عنوان انگلیسی |
Acidic Polymer-Boehmite Composite as an Efficient Catalyst for Production of 5-Hydroxymethylfurfural from Fructose |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
Hypothesis: In order to achieve an efficient protocol for the synthesis of 5-hydroxymethylfurfural (HMF) through the modification of different catalytic systems and the design of a heterogeneous catalyst with likely acidic properties for the conversion of fructose to HMF, it is essential and of great importance to investigate the heterogenization of homogeneous acidic polymers by natural compounds as catalyst bases. The use of low-cost, available, bio-compatible and thermally stable supports for the design of heterogeneous catalysts will be desirable from an economic and environmental point of view, because heterogeneous catalysts have advantages such as high reusability, easy product/catalyst separation and low cost...
Methods: In order to design an efficient and economical acidic heterogeneous catalyst
for fructose dehydration and HMF production, boehmite was considered as support for an acidic polymer composition. The acidity of boehmite was improved by covalently linking an acidic polymer. More precisely, boehmite was first functionalized with vinyl group and then polymerized with acrylic acid (AA) and 2-acrylamido-2
methylpropanesulfonic acid (AMPS) monomers
Findings: Boehmite-acidic polymer composite, as a heterogeneous catalyst, was studied and identified by various methods such as XRD, SEM, TGA, etc. Investigating the efficiency of the prepared catalyst for the production of HMF and optimizing the reaction variables showed that catalyst loading of 20% (by wt) at a temperature of 85°C and after 60 min leads to the production of 5-hydroxymethylfurfural with an efficiency of 88%. Notably, the prepared catalyst showed high recyclability and after six consecutive reaction cycles, a slight change in HMF production efficiency was observed. Comparing the performance of the catalyst with the counterpart without boehmite confirmed the role of boehmite in improving the catalytic activity and recyclability. |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
پلیمر اسیدی,
بوهمیت,
کاتالیست هتروژن,
5-هیدروکسی متیل فورفورال,
فروکتوز |
|
| نویسندگان مقاله |
سارا طریقی |
تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده پتروشیمی، گروه تبدیل گاز، صندوق پستی 112-14975
سماحه‌السادات سجادی |
تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده پتروشیمی، گروه تبدیل گاز، صندوق پستی 112-14975
|
|
| نشانی اینترنتی |
http://jips.ippi.ac.ir/article_2113_045c20a48e47b1fc767df3f79fbf6262.pdf |
| فایل مقاله |
فایلی برای مقاله ذخیره نشده است |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
|
| نوع مقاله منتشر شده |
|
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|