Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор 11
1.1 Целлюлоза. Структура и свойства. Подготовка целлюлозного сырья для химических
превращений 11
1.2 Гидролиз-окисление целлюлозы 14
1.2.1 Окислительный синтез муравьиной кислоты 15
1.2.2 Маршруты реакции окисления углеводов 17
1.3 Гидролиз-дегидратация целлюлозы 20
1.3.1 Превращение целлюлозы в около- и сверхкритических условиях 21
1.3.2 Гидролиз целлюлозы в присутствии растворимых катализаторов 27
1.3.3 Гидролиз в присутствии твердых кислотных катализаторов 31
1.3.4 Общие представления о механизме гидролиза-дегидратации целлюлозы 44
1.4 Заключение по литературному обзору 54
ГЛАВА 2. Экспериментальная часть 56
2.1 Реактивы и материалы 56
2.2 Механическая активация целлюлозы
2.2.1 Методики механической активации целлюлозы 56
2.2.2 Исследование целлюлозы физико-химическими методами
2.3 Синтез растворов гетерополикислот - катализаторов гидролиза-окисления 58
2.4 Приготовление оксидных катализаторов NbOx/ZrO2 гидролиза-дегидратации целлюлозы 2.4.1 Методика синтеза катализаторов NbOx/ZrO2 59
2.4.2 Исследование катализаторов NbOx/ZrO2 физико-химическими методами анализа 60
2.5 Приготовление углеродных катализаторов на основе углеродного материала Сибунит-4 для гидролиза-дегидратации целлюлозы 61
2.5.1 Методики синтеза углеродных катализаторов 61
2.5.2 Исследование углеродных катализаторов физико-химическими методами анализа 62
2.6 Каталитические испытания 63
2.6.1 Эксперименты по гидролизу-окислению и гидролизу-дегидратации целлюлозы в
статическом реакторе 63
2.6.2 Эксперименты по гидролизу-дегидратации целлюлозы в проточном реакторах 64
2.7 Аналитические методики
ГЛАВА 3. Гидролиз-окисление целлюлозы 67
3.1 Механическая активация целлюлозы 67
3.2 Гидролиз-окисление активированной целлюлозы в растворе ГПК
3.2.1 Анализ реакционных смесей 71
3.2.2 Влияние реакционных условий на кинетику реакции и выходы продуктов 73
3.2.3 Влияние состава ГПК (кислотности и содержания ванадия) на кинетику и выходы
продуктов 76
3.2.4 Реакционные маршруты и механизм процесса 78
3.3 Заключение 80
ГЛАВА 4. Гидролиз-дегидратация целлюлозы 82
4.1 Гидролиз-дегидратация целлюлозы в присутствии катализаторов NbOx/ZrO2 82
4.1.1 Физико-химические исследования катализаторов 82
4.1.2 Испытания катализаторов NbOx/ZrO2 в гидролизе-дегидратации целлюлозы 84
4.2 Гидролиз-дегидратация целлюлозы в присутствии катализаторов на основе углеродного материала Сибунит-4 89
4.2.1 Синтез и физико-химические исследования катализаторов 89
4.2.2 Испытание углеродных катализаторов в реакции гидролиза-дегидратации целлюлозы в статическом реакторе 98
4.2.3 Испытание углеродных катализаторов в реакции гидролиза-дегидратации целлюлозы в проточном реакторе 105
4.2.4 Извлечение 5-ГМФ из реакционной смеси методом экстракции 1 4.3 Кинетическое моделирование процесса гидролиза-дегидратации целлюлозы с применением математического аппарата 112
4.4 Заключение 125
Выводы 127
Список использованных источников
