Разработка научных основ методов интенсификации процесса конверсии целлюлозы в сырье для химического и топливного сектора экономики

Проведен аналитический обзор научных литературных и патентных источников по теме проекта, в том числе с использованием ресурсов Интернета и патентных баз ресурсов: www.fips.ru (патентная база РФ), www.ep.espacenet.com (патентная база ЕС), www.patft.uspto.gov (патентная база США) и www.ipdl.inpit.go.jp (патентная база Японии). Разработана методика обработки дисперсий целлюлозы и гемицеллюлозы мощным ультразвуком с частотой 30 кГц. Получены данные о влиянии продолжительности и интенсивности ультразвуковой обработки на характеристики целлюлозы и гемицеллюлозы.Предложены методики гидролиза обработанных ультразвуком целлюлозы и гемицеллюлозы в среде субкритической воды до мономеров. Определены оптимальные условия процесса гидролиза (температура, состав инертной атмосферы, условия перемешивания реакционной среды, соотношение биополимер/вода, давление в реакторе и т.д.), обеспечивающие максимальный выход целевых мономеров. Получены данные о физико-химических закономерностях процесса. Разработаны методики гидролитического гидрирования обработанной ультразвуком целлюлозы в среде субкритической воды с использованием коммерчески доступных катализаторов гидрирования (5%-ных Ru/C) и высокоэффективных катализаторов на основе сверхсшитого полистирола (СПС) - 3%-ный Ru/СПС MN270 и 3%-ный Ru/СПС MN100. Проведено исследование влияния параметров ультразвуковой обработки на выход целевых продуктов – полиолов или изосорбида, и определены ее оптимальные условия. Предложены общие подходы к созданию экологически чистых и эффективных способов переработки целлюлозосодержащего сырья с использованием ультразвуковых технологий.