• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
15.03.2023
КНЦ РАН
477

Слоистые титаносиликаты могут быть потенциальными катализаторами для получения новых материалов из побочных продуктов биодизельного топлива

4.5

В результате сотрудничества коллектива ученых из Института катализа имени Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирского государственного технического университета и Центра наноматериаловедения Кольского научного центра удалось совершенно по новому взглянуть на свойства, казалось бы, уже хорошо изученного синтетического аналога редких минералов Хибин группы линтисита (условные названия синтетических аналогов — АМ-4 и SL3).

Слоистые титаносиликаты могут быть потенциальными катализаторами для получения новых материалов из побочных продуктов биодизельного топлива / ©Getty images / Автор: Regulus Tremerus

Международный журнал Molecular Catalysis издательства Elsevier опубликовал описание специфики работы этих соединений в качестве композитных катализаторов для синтеза органических веществ глицидола и глицеринкарбоната из ключевого побочного продукта производства биодизельного топлива, глицерина. Глицеринкарбонат широко используют в качестве растворителя в пищевой, косметологической, текстильной и фармацевтической индустрии, как электролит для литий-ионных аккумуляторов.

Это вещество также широко применяется в органической химии в качестве строительного компонента для получения полимеров, полиэфиров, поликарбонатов и многих других соединений. Глицидол применяют в промышленности для стабилизации натуральных масел и виниловых полимеров, в качестве химического промежуточного продукта в синтезе глицидиловых эфиров (процессы получения смол), сложных эфиров (ароматизаторы, растворители, пластификаторы) и аминов (производство пластмасс, красителей, антиоксидантов, пестицидов), фармацевтических препаратов.

Путь синтеза композита ZIF-8AM-4 / ©Пресс-служба КНЦ РАН

По данным одного из крупнейших аналитических центров маркетинга Transparency Market Research, в 2019 году мировой рынок глицидола оценивался в 8190,2 миллионов долларов США. К 2027 году рост рынка прогнозируют до 13205,5 миллионов долларов США.

Одно из главных условий в схеме получения катализатора — использование в качестве исходного сырья промежуточных или обедненных по содержанию титана источников (например, сырья, отправляемого на долгосрочное хранение после извлечения полезных компонентов из апатито-нефелиновых руд предприятия АО «Апатит»). Такой подход позволяет проектировать технологии с увеличением процента комплексного использования рудных ресурсов и уменьшением ежегодной нагрузки на окружающую среду. Большое значение имеет и снижение себестоимости продукта и энергозатрат при его производстве и дальнейшем использовании.

Основные пути синтеза карбоната глицерина и глицидола / ©Пресс-служба КНЦ РАН

Новый катализатор представляет собой композитный материал, основой которого является аналог минерала линтисита, а добавочным компонентом его кристаллической структуры — цеолитоподобное вещество с цинк-имидазолятным каркасом ZIF-8 (материал, широко применяемый для селективного улавливания углекислого газа, разделения водорода от примеси иных газов, доставке лекарственных препаратов). Такой «союз» позволяет значительно снизить потерю ZIF-8 и получить новый катализатор с управляемыми физико-химическими свойствами, высокой удельной площадью поверхности, равномерным распределением пор, наличием необходимого количества активных кислотных и основных центров.

Электронная микроскопия AM-4 – (A), ZIF-8-AM-4 – (B-C) и ZIF-8 – (D) / ©Пресс-служба КНЦ РАН

Существует несколько распространенных методов синтеза глицерин карбоната и глицидола, наиболее экологичным и экономичным из которых исследователи посчитали одностадийный синтез в результате взаимодействия глицерина с диметилкарбонатом. В присутствии нового гетерогенного катализатора AM-4/ZIF-8 реакция проходит с максимальной селективностью по отношению к итоговому продукту (78,4 процента) при температуре 100 градусов Цельсия.

Сотрудники Центра наноматериаловедения ФИЦ КНЦ РАН благодарят доктора химических наук Марию Тимофееву и ее коллектив за сотрудничество и бесценный труд по развитию технологий применения аналога одного из редких минералов Кольского полуострова для области органического синтеза полезных промышленных веществ.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Кольский научный центр Российской академии наук (бывший Кольский филиал Академии наук СССР) имени С. М. Кирова, объединение научных учреждений РАН на Кольском полуострове.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 16:56
Андрей

Группа энтомологов решила уточнить, откуда происходят предки современных рыжих тараканов и каким образом те захватили человеческие жилища почти на всех континентах. Для этого ученые секвенировали ДНК примерно 300 насекомых и смоделировали наиболее вероятные сценарии расселения на основе генетической информации.

Вчера, 12:38
ПНИПУ

Происхождение нефти и газа стали изучать еще до возникновения нефтяной промышленности. О генезисе важных ресурсов до сих пор нет единого мнения. Ученые Пермского Политеха рассказали, откуда они взялись на нашей планете, возможна ли их добыча в космосе, как нефть используется в продуктах питания и что такое «дверь в преисподнюю».

Вчера, 08:35
Полина Меньшова

Ледник Туэйтса в Западной Антарктиде, который также называют «ледником Судного дня», может растаять раньше, чем считали ученые. Теплые океанские воды воздействуют на него сильнее, чем предполагалось, показали новые спутниковые данные.

20 мая
Полина Меньшова

Британский учитель географии Грэм Сеньор работал в саду и случайно обнаружил в земле небольшой прямоугольный камень. Оказалось, что на артефакте высечен текст, написанный с помощью древнего кельтского алфавита огам.

Позавчера, 16:56
Андрей

Группа энтомологов решила уточнить, откуда происходят предки современных рыжих тараканов и каким образом те захватили человеческие жилища почти на всех континентах. Для этого ученые секвенировали ДНК примерно 300 насекомых и смоделировали наиболее вероятные сценарии расселения на основе генетической информации.

18 мая
Полина Меньшова

При гипертонии пациентам рекомендуют аэробные тренировки, включающие в себя, например, ходьбу, бег, танцы, езду на велосипеде. Но такая физическая нагрузка положительно влияет на артериальное давление только в вечернее время, выяснили физиологи из Бразилии и США.

24 апреля
Ольга Иванова

Ученые из Австралии и Канады пришли к выводу, что подавляющее большинство одиноких людей не вступает в романтические отношения из-за страха. С одной стороны ими руководят опасения, что их отвергнут, с другой — что они потеряют свою независимость.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

3 мая
Василий Парфенов

Ледяной покров Антарктики претерпевает значительные изменения на протяжении года, и его поведение хорошо изучено в общем. Но некоторые локальные аномалии объяснить не получается вот уже несколько десятилетий. Одна из них — полынья возвышения Мод, или полынья моря Уэдделла, которая появляется нерегулярно на одном и том же месте. Международная команда океанологов, наконец, смогла разгадать механизмы ее образования.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: