Главная – Журналы – Поиск по журналам

Обобщены результаты исследований, выполненных за последние годы в отделе химии природного органического сырья Института химии и химической технологии СО РАН в области создания научных основ новых, более эффективных, чем существующие, процессов превращения природных органических полимеров в ценные химические продукты. Рассмотрены следующие направления научных исследований: 1) новые каталитические методы получения ценных органических соединений (левоглюкозенона, левулиновой кислоты, ароматических оксиальдегидов) и целлюлозы из древесной биомассы, жидких углеводородов из бурого угля и смесей природных и синтетических полимеров, пористых углеродных материалов и газообразных топлив из бурого угля и растительного сырья; 2) новые малоотходные процессы переработки древесной биомассы и бурого угля, основанные на интеграции каталитических, экстракционных и термохимических методов.

Тропосфера Земли содержит во множестве частицы твердых и жидких аэрозолей, которые обладают большой удельной поверхностью и могут быть активированы видимым и мягким ультрафиолетовым (УФ) солнечным излучением. Такая активация способствует протеканию на их поверхности различных фотокаталитических и фотоадсорбционных процессов. Обсуждаются явления гетерогенного фотокатализа и фотоадсорбции, которые происходят на поверхности твердых тропосферных аэрозолей. В природе такие явления могут протекать в условиях окружающей среды и вносить заметный вклад в глобальную химию атмосферы Земли. Например, частицы полупроводниковых оксидов металлов, таких как TiO₂, ZnO, Fe₂O₃, способны фотокатализировать окисление органических соединений из атмосферы кислородом воздуха и даже минерализовать их. Оксиды-изоляторы, такие как SiO₂, Al₂O₃, MgO, CaO, составляющие основу твердых тропосферных аэрозолей, способны к удалению из атмосферы Земли многих галогенсодержащих органических соединений (в том числе фреонов) за счет их деструктивной фотоадсорбции. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что все перечисленные процессы могут быть инициированы мягким солнечным УФ-излучением и протекать в тропосфере, в отличие от прямых фотохимических реакций газофазных компонентов атмосферы, происходящих лишь в верхних слоях атмосферы.

Критически рассмотрены два современных экологически приемлемых каталитических способа получения цитраля (С₁₀) наращением углеродной цепи, где сырьем является либо ацетилен (С₂) и ацетон (С₃), либо побочные продукты синтеза изопрена (С₅). В 5-стадийном метилгептеноновом способе с промежуточным получением 6-метилгептен-5-она-2 (С₈) используются С₂- и С₃-конденсации, селективное гидрирование C≡C->CH=CH и перегруппировка >C(OH)C≡CH -> >C=CHCHO. В недавно открытом изо­преноидном способе используется С₅-конденсация преналя (3-метилбутен-2-аля) с пренолом (3-метилбутен-2-олом-1), которые в свою очередь получаются в 2-3 стадии.
Рассмотренные в обзоре катализаторы, реакции и способы рекомендуется использовать и для получения терпеноидных соединений С₂₀, в частности изофитола (используемого для построения боковой цепи витаминов Е и К₁) и витамина А.

Изучена растворимость HCl в SiCl₄, SiHCl₃ и их смеси c молярной долей SiCl₄ 20 % в интервале температуры 203-293 K и Р_HCl 0.2-1.8 атм с целью выявления возможности разделения остаточных парогазовых смесей (H₂ + HCl) абсорбцией в хлорсиланах. Рассчитаны константы Генри (K = f(T)) и доверительные интервалы их использования. Определена теплота растворения HCl в SiCl₄, SiHCl₃ и их смеси.

Изучено непрямое электрохимическое окисление формальдегида пероксидом водорода, генерированным из кислорода в газодиффузионном гидрофобизированном сажевом катоде, в присутствии солей железа в кислых растворах электролита и аэробных условиях. Исследовано влияние на конверсию формальдегида ряда факторов: температуры, скорости генерации H₂O₂, pH среды, концентрации ионов Fe(II) и состава фонового электролита.

Обобщены литературные данные по использованию гидролизного лигнина в различных композициях в качестве удобрений и получению из него компостов. Описаны собственные разработки технологии ускоренного компостирования гидролизного лигнина и результаты исследования его доброкачественности.

Хлорорганические отходы, образующиеся при производстве эпихлоргидрина (ЭХГ), могут быть переработаны на простой технологической установке в сероорганические соединения - тиоколы, тритио­глицерин, 1,2-пропандитиол, дитиоглицерины или в продукты их S-алкилирования - соответствующие сульфи­ды. Для этого отходы ЭХГ вводятся в реакцию с элементной серой или ее простейшими производными в основно-восстановительных системах. Общий процесс является рентабельным, так как предусматривает практически полную конверсию хлорорганических отходов, утилизацию серы и ее производных, а кубовые высокосернистые остатки можно использовать в качестве флотореагентов или реагентов для осернения катализаторов гидроочистки и гидрокрекинга.

Исследованы условия разложения промежуточных и обогащенных концентратов вольфрама рудного происхождения и отходов металлургической помышленности путем спекания их с гидросульфатом аммония. Приведена примерная схема распределения продуктов по операциям отжига, выщелачивания и гравитационного разделения при переработке промежуточного концентрата.