Автор AZoNano 5 февраля 2021 г.

Было изучено множество различных катализаторов, способствующих превращению глюкозы в сорбит; однако большинство из них предлагают одни свойства, требуя компромиссов по другим. Исследователи из Университета Осаки сообщили о катализаторе в виде наночастиц фосфида никеля на гидротальците (нано-Ni ₂ P / HT), который отвечает всем требованиям. Их результаты опубликованы в Green Chemistry .

Сорбитол – это универсальная молекула, которая широко используется в пищевой, косметической и фармацевтической промышленности. Следовательно, существует острая необходимость в производстве сорбита экологически безопасным, недорогим и экологически чистым способом.

Никелевые катализаторы, которые обычно используются в промышленном гидрировании глюкозы до сорбита, нестабильны на воздухе и требуют условий реакции перемешивания. Альтернативы редким металлам, несмотря на то, что они более эффективны, могут быть дорогими и подвержены отравлению.

нано-Ni ₂ P / HT стабилен на воздухе и обладает высокой активностью в отношении гидрирования глюкозы до сорбита. Кроме того, нано-Ni ₂ P / HT дает особую структуру сорбита, известную как D -сорбитол, с выходом более 99%. Такая высокая селективность означает, что можно получить продукт высокой чистоты.

Катализируемое нано-Ni ₂ P / HT гидрирование можно проводить в воде. Более того, катализатор показывает хорошую конверсию и селективность, когда температура составляет всего 25 ° C – по сравнению со 100-180 ° C для обычных процессов – или когда давление газообразного водорода составляет всего 1 бар – по сравнению с 50-150 бар. Энергия, сэкономленная при использовании этих мягких условий, приведет к более экологичным и экологичным процедурам, а также снизит эксплуатационные расходы.

" Наш катализатор нано-Ni ₂ P / HT превзошел традиционные никелевые альтернативы как по каталитической активности, так и по количеству произведенного D -сорбита, что очень обнадеживает », – объясняет первый автор исследования Шо Ямагути. «нано-Ni ₂ P / HT также дал лучший выход D -сорбитола, чем коммерчески доступный катализатор из благородных металлов».

Повторное использование катализатора показало, что нано-Ni ₂ P / HT может быть переработан без существенной потери рабочих характеристик. Реакцию можно также проводить при высокой концентрации глюкозы (50 мас.%), Что демонстрирует жизнеспособность катализатора для крупномасштабного использования.

« Постоянное совершенствование промышленного катализатора необходимо для достижения устойчивого, недорогого производства с учетом экологических требований, », – говорит автор исследования Такато Мицудоме. «Мы считаем, что наш катализатор внесет важный вклад не только в производство D -сорбитола, но и в развитие других процессов, поддерживающих фармацевтическую, пищевую и косметическую промышленность».

Статья « Стабильный на воздухе и многоразовый катализатор из наночастиц фосфида никеля для высокоселективного гидрирования D -глюкозы в D -сорбитол, был опубликовано в Green Chemistry в DOI: https://doi.org/10.1039/D0GC03301D

Источник: https://www.osaka-u.ac.jp/en