Procesul de fabricare a acidului 2,5-furandicarboxilic (FDCA) prin metoda de oxidare chimică

Acid 2,5-furandcarboxilic (FDCA) este o platformă în curs de dezvoltare, bazată pe bio, în dezvoltarea în plină expansiune a chimiei ecologice și a științei materialelor. Este un înlocuitor verde al acidului tereftalic (PTA). FDCA moștenește proprietățile excelente ale PTA. , de asemenea, înzestrează materialul cu noi proprietăți de reproductibilitate și biodegradabilitate. Printre acestea, metoda de oxidare chimică, ca modalitate importantă de preparare a FDCA, a atras multă atenție datorită eficienței sale ridicate și controlabilității.

1. Miezul preparării FDCA prin metoda de oxidare chimică este utilizarea unui oxidant pentru a oxida intermediarul cheie 5-Hidroximetilfurfural (HMF) în FDCA sub acțiunea unui catalizator. În acest proces, selecția oxidantului, proiectarea catalizatorului și optimizarea condițiilor de reacție sunt factori cheie care determină randamentul, selectivitatea și costul.

2. În metodele de oxidare chimică, oxidanții utilizați în mod obișnuit includ oxigenul, peroxidul de hidrogen, permanganatul de potasiu etc. Oxigenul, ca oxidant ecologic și economic, are avantaje semnificative în producția industrială. Deoarece capacitatea de oxidare a oxigenului este relativ slabă, de obicei trebuie utilizat împreună cu un catalizator eficient pentru a realiza o conversie eficientă a HMF în FDCA.

3. Catalizatorii joacă un rol vital în metodele de oxidare chimică. Ele pot reduce energia de activare a reacției de oxidare și pot crește viteza de reacție. De asemenea, pot promova selectiv formarea de produse țintă și pot inhiba formarea de produse secundare, îmbunătățind astfel calitatea produsului. selectivitate și puritate. În prezent, cercetătorii au dezvoltat o varietate de catalizatori pentru prepararea FDCA, inclusiv oxizi metalici (cum ar fi vanadiu, molibden, oxizi de wolfram), catalizatori din metale nobile (cum ar fi platină, paladiu, ruteniu etc.) și catalizatori nemetalici (cum ar fi ca catalizatori pe bază de carbon), acești catalizatori au propriile lor caracteristici și prezintă proprietăți catalitice diferite sub diferite reacții conditii.

4. Pe lângă selecția oxidanților și catalizatorilor, optimizarea condițiilor de reacție este, de asemenea, cheia pentru obținerea unei preparări eficiente a FDCA. Aceasta include controlul unor factori precum temperatura de reacție, presiunea, selecția solventului și timpul de reacție. Prin ajustarea sistematică a acestor parametri, randamentul și selectivitatea FDCA pot fi maximizate, reducând în același timp costurile de producție și consumul de energie.