Proseso ng paggawa ng 2, 5- Furandicarboxylic acid (FDCA) sa pamamagitan ng chemical oxidation method

2,5-Furandicarboxylic Acid (FDCA) ay isang umuusbong na bio-based na platform compound sa booming development ng green chemistry at materials science. Ito ay isang berdeng kapalit para sa terephthalic acid (PTA). Namana ng FDCA ang mahuhusay na katangian ng PTA. , binibigyan din ang materyal ng mga bagong katangian ng reproducibility at biodegradability. Kabilang sa mga ito, ang paraan ng oksihenasyon ng kemikal, bilang isang mahalagang paraan sa paghahanda ng FDCA, ay nakakaakit ng maraming pansin dahil sa mataas na kahusayan at kakayahang kontrolin nito.

1. Ang pangunahing bahagi ng paghahanda ng FDCA sa pamamagitan ng chemical oxidation method ay ang paggamit ng oxidant para i-oxidize ang key intermediate 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) sa FDCA sa ilalim ng pagkilos ng isang catalyst. Sa prosesong ito, ang pagpili ng oxidant, disenyo ng catalyst at pag-optimize ng mga kondisyon ng reaksyon ay mga pangunahing salik na tumutukoy sa ani, selectivity at gastos.

2. Sa mga paraan ng kemikal na oksihenasyon, ang karaniwang ginagamit na mga oxidant ay kinabibilangan ng oxygen, hydrogen peroxide, potassium permanganate, atbp. Ang oxygen, bilang isang environment friendly at matipid na oxidant, ay may malaking pakinabang sa industriyal na produksyon. Dahil ang kakayahan sa pag-oxidize ng oxygen ay medyo mahina, kadalasan ay kailangan itong gamitin kasabay ng isang mahusay na katalista upang makamit ang mahusay na conversion ng HMF sa FDCA.

3. Ang mga katalista ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa mga pamamaraan ng kemikal na oksihenasyon. Maaari nilang bawasan ang activation energy ng oxidation reaction at pataasin ang reaction rate. Maaari din nilang piliing isulong ang pagbuo ng mga target na produkto at pagbawalan ang pagbuo ng mga by-product, at sa gayon ay mapabuti ang kalidad ng produkto. pagpili at kadalisayan. Sa kasalukuyan, ang mga mananaliksik ay nakabuo ng iba't ibang mga catalyst para sa paghahanda ng FDCA, kabilang ang mga metal oxide (tulad ng vanadium, molybdenum, tungsten oxides), noble metal catalysts (tulad ng platinum, palladium, ruthenium, atbp.) at non-metal catalysts (tulad ng bilang Carbon-based catalysts), ang mga catalyst na ito ay may sariling katangian at nagpapakita ng iba't ibang catalytic properties sa ilalim ng iba't ibang kondisyon ng reaksyon.

4. Bilang karagdagan sa pagpili ng mga oxidant at catalyst, ang pag-optimize ng mga kondisyon ng reaksyon ay ang susi din sa pagkamit ng mahusay na paghahanda ng FDCA. Kabilang dito ang kontrol ng mga salik tulad ng temperatura ng reaksyon, presyon, pagpili ng solvent, at oras ng reaksyon. Sa pamamagitan ng sistematikong pagsasaayos ng mga parameter na ito, ang yield at selectivity ng FDCA ay maaaring ma-maximize habang binabawasan ang mga gastos sa produksyon at pagkonsumo ng enerhiya.