ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


ИРНAP05133114, Номер госрегистрации0118РК00283

НаименованиеРазработка усовершенствованных процессов получения из растительных отходов полисахаридов и создание на их основе нанокомпозитов и нанокатализаторов для «зеленых» синтезов биологически активных веществ

Приоритетное направлениеРациональное использование природных ресурсов, в том числе водных ресурсов, геология, переработка, новые материалы и технологии, безопасные изделия и конструкции

Вид исследованияПрикладное

ЗаявительАкционерное общество "Институт топлива, катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского"

Научный руководительЖармагамбетова Алима Кайнекеевна

Балл ГНТЭ29.67

Общая одобренная сумма24160000


Ожидаемые результаты

- Будет проведен поиск и анализ литературы по получению полисахаридов из растительного сырья. - Будут получены полисахарид-силикатные композиты (ПСК) и Pd, Cr нанокатализаторы, с применением коммерческих полисахаридов. - Будут определены оптимальные условия гидролиза жома (ЖМС), экстракции полисахаридов. - Будут варьированы условия проведения процессов гидрирования и окисления на полученных оптимальных катализаторах. - Будут синтезированы полисахарид-силикатные композиты и палладиевые, хромовые катализаторы на основе полученных полисахаридов и исследованы в гидрировании и окислении.


Скачать отчет за 2018 год (Русская версия)

Реферат (Абстракт) - 2018 год

Объект исследования, разработки или проектирования

Объектом исследования являются полимер-силикатные композиты (ПСК) и наноструктурные катализаторы для экологически чистых синтезов биологически активных соединений.

Цель работы

Цель работы – pазpаботка активных и селективных нанокомпозитов и нанокатализатоpов на основе пpиpодных полисахаpидов и неоpганических соpбентов для «зеленых» синтезов биологически активных веществ.

Методы исследования

Для решения поставленных задач были использованы различные физико-химические методы исследования (спектрофотометрия, ИКС, СЭМ, РФА, элементный анализ и др.).

Полученные результаты и новизна

В результате проведенных исследований согласно календарному плану были получены полисахарид-силикатные композиты (ПСК) на основе коммерческих полисахаридов (пектин, гидроксиэтилцеллюлоза и лигнин) и бентонита (БТ).

Основные конструктивные и технико экономические показатели

Селективность по стиролу на палладиевом ГЭЦ/БТ катализаторе составила 92% при 96,4% конверсии субстрата. В присутствии оптимального 7% хромового ПК/БТ катализатора с содержанием пектина 18% конверсия составляет 12,1%.

Область применения

Органический катализ, полимерная химия, органический синтез.

Скачать отчет за 2018 год (Русская версия)

Реферат (Абстракт) - 2018 год

Объект исследования, разработки или проектирования

Объектом исследования являются полимер-силикатные композиты (ПСК) и наноструктурные катализаторы для экологически чистых синтезов биологически активных соединений.

Цель работы

Цель работы – pазpаботка активных и селективных нанокомпозитов и нанокатализатоpов на основе пpиpодных полисахаpидов и неоpганических соpбентов для «зеленых» синтезов биологически активных веществ.

Методы исследования

Для решения поставленных задач были использованы различные физико-химические методы исследования (спектрофотометрия, ИКС, СЭМ, РФА, элементный анализ и др.).

Полученные результаты и новизна

В результате проведенных исследований согласно календарному плану были получены полисахарид-силикатные композиты (ПСК) на основе коммерческих полисахаридов (пектин, гидроксиэтилцеллюлоза и лигнин) и бентонита (БТ).

Основные конструктивные и технико экономические показатели

Селективность по стиролу на палладиевом ГЭЦ/БТ катализаторе составила 92% при 96,4% конверсии субстрата. В присутствии оптимального 7% хромового ПК/БТ катализатора с содержанием пектина 18% конверсия составляет 12,1%.

Область применения

Органический катализ, полимерная химия, органический синтез.

Скачать отчет за 2019 год (Русская версия)

Реферат (Абстракт) - 2019 год

Объект исследования, разработки или проектирования

Объектом исследования являются полимер-силикатные композиты (ПСК) и наноструктурные катализаторы на основе природных полисахаридов для экологически чистых синтезов биологически активных соединений.

Цель работы

Цель работы – разpаботать активные и селективные нанокатализатоpы на основе пpиpодных полисахаpидов и неоpганических соpбентов для «зеленых» синтезов биологически активных веществ и выявить оптимальные условия выделения полисахаридов из растительного сырья.

Методы исследования

Использованные методы. Для решения поставленных задач были использованы различные физико-химические методы исследования (ИКС, ПЭМ и др.). Определение степени этерификации и уронидной составляющей основывалось на титриметрическом определении свободных и, после омыления, этерифицированных карбоксильных групп полигалактуроновой кислоты. ИК-спектры полученного образца пектина аналогичны и содержат полосы, характерные для спектра свекловичного пектина. Просвечивающей элетронной микроскопией установлено формирование наночастиц палладия размером 4-10 нм. Хроматографическим методом анализа исследованы продукты реакции гидрирования фенилацетилена.

Полученные результаты и новизна

В результате проведенных исследований согласно календарному плану были определены условия окисления циклогексана на оптимальном 7% Cr-ПК/БТ. Оптимальные условия гидролиза жома сахарной свеклы: мощность микроволновой обработки – 520 Вт, время, 6 мин, рН = 2,0 и гидролизующий агент – лимонная кислота. Методом ИК-спектроскопии были получены спектры, соответствующие спектрам пектина. Проведены работы по выделению полисахаридов из соломы. Получена укрупненная партия пектина из свекольного жома. Оптимальными параметрами гидрирования на полисахарид-стабилизированных палладиевых катализаторах является: навеска катализатора – 0,05 г, концентрация субстрата – 0,18 моль/л, растворитель – этанол. Новизна решений, заложенных в предлагаемой работе, заключается в разработке полисахарид-силикатных композитов и катализаторов для процессов гидрогенизации и окисления в условиях, соответствующих требованиям «зеленой» химии, в исключении высокотемпературных стадий прокаливания и восстановления при приготовлении полисахарид-содержащих катализаторов и в усовершенствовании метода выделения полисахаридов из растительного сырья.

Основные конструктивные и технико экономические показатели

В результате проведенных исследований по получению укрупненной партии из 5 г свекольного жома было выделено 3,47 г пектина, что соответствует 69,4% выходу пектина, при этом степень этерификации составил 44,9%, а доля уронидной составляющей - 64,8%.

Область применения

органический катализ, полимерная химия, органический синтез.

Скачать отчет за 2020 год (Русская версия) Скачать отчет за 2020 год (Английская версия)

Реферат (Абстракт) - 2020 год

Объект исследования, разработки или проектирования

Объектом исследования являются полимер-силикатные композиты (ПСК) и наноструктурные катализаторы на основе природных полисахаридов для экологически чистых синтезов биологически активных соединений.

Цель работы

Разpаботать полисахарид-содержащие композиты и палладиевые, хромовые катализаторы на основе полученных полисахаридов для процессов гидрирования и окисления, провести сравнительный анализ по окислению и гидрированию на хромовых и палладиевых катализаторах на основе коммерческих и выделенных полисахаридов и по всем стадиям переработки отходов растениеводства.

Методы исследования

Для решения поставленных задач были использованы различные физико-химические методы исследования (ИКС, СЭМ, ПЭМ и др.). Для пределения степени этерификации и уронидной составляющей был применен титриметрический метод. Хроматографическим методом анализа исследованы продукты реакции гидрирования и окисления.

Полученные результаты и новизна

Разработаны ПСК и палладиевые и хромовые катализаторы на основе выделенных полисахаридов. Данные физико-химических методов анализа свидетельствуют о формировании каталитической системы. Разработанные катализаторы проявили активность и селективность в реакциях окисления циклогексана и гидрировании фенилацетилена. Сравнительный анализ данных по гидрированию и окислению на катализаторах, содержащих коммерческие и выделенные полисахариды, показал перспективность применения катализаторов на основе выделенных полимеров. Проведен всесторонний анализ по всем стадиям переработки отходов растениеводства. Новизна решений, заложенных в предлагаемой работе, заключается в разработке новых полисахарид-силикатных композитов и катализаторов для процессов гидрогенизации и окисления в условиях, соответствующих требованиям «зеленой» химии и в усовершенствовании метода выделения полисахаридов из растительного сырья.

Основные конструктивные и технико экономические показатели

Выход пектина из жома сахарной свеклы составляет 58,3%, степень этерификации - 36,4%, а доля уронидной составляющий - 59,6%. Среди пектин-содержащих палладиевых катализаторов наиболее высокую селективность по стиролу в реакции гидрирования фенилацетилена проявил Pd-ПКябл/БТ катализатор с содержанием пектина 10% и достигает 97,3%. Максимальный выход продуктов окисления получены на хромовых катализаторах, содержащие яблочный пектин и коммерческий пектин, и составляет 21,1% и 23,9%, соответственно.

Эффективность

Разработанные палладиевые катализаторы на основе полученных полисахаридов проявили активность и селективность в реакциях гидрирования фенилацетилена и окисления циклогексана в мягких условиях.

Область применения

Экологический катализ, полимерная химия