Физико-химические основы каталитической конверсии растительных полисахаридов в суб- и сверхкритических флюидах

Масштабы ежегодного воспроизводства в природе растительных полисахаридов (целлюлозы, гемицеллюлозы и др.) позволяют сделать однозначный вывод о том, что растительная биомасса – это единственный перспективный источник сырья для химической и топливной промышленности, составляющий реальную альтернативу ископаемым ресурсам.Актуальность проекта определяется с позиций принципов т.н. «зелёной химии», предполагающих, в том числе, максимально возможное использование сверхкритических и каталитических технологий, а также возобновляемых ресурсов. Каталитическая конверсия растительных полисахаридов в среде суб/сверхкритической воды является наиболее перспективным направлением переработки биомассы. Суб/сверхкритическая вода является прекрасной средой для проведения кислотно- или основнокатализируемых реакций, в частности, гидролиза – основной реакции, предваряющей дальнейшую переработку полисахаридов. Цель данного проекта – создание физико-химических основ технологии каталитической конверсии растительных полисахаридов в среде суб/сверхкритической воды в многоатомные спирты. Сочетание уникальных свойств данной среды и возможностей гетерогенного катализа позволит эффективно конвертировать сырьё в вещества с высокой добавочной стоимостью. В рамках проекта впервые предлагается использовать в данном процессе высокоэффективные катализаторы нового типа на основе мезопористых матриц (неорганических и полимерных), обладающих, в том числе, магнитными свойствами. Предполагается изучение механизмов каталитического гидрогенолиза целлюлозы, гемицеллюлозы и инулина в суб/сверхкритических условиях с получением сорбита, маннита, ксилита, этилен-, пропиленгликоля, изосорбида и других промышленно значимых спиртов.Полученные результаты станут основой для создания современных, эффективных и экологически безвредных технологий переработки растительной биомассы; позволят оптимизировать технологическое обеспечение процесса: расчёт и выбор реакторного оборудования, подбор энергоэффективных режимов процесса и т.д.