Новости

3 апреля, 2024 12:22

В России разработали катализатор для экологичного получения молочной кислоты

Источник: ТАСС
Катализатор для экологичного получения молочной кислоты разработали химики Томского государственного университета (ТГУ). Он способен катализировать все стадии превращения глицерина в молочную кислоту, необходимую в разных отраслях промышленности. Работа выполнена в рамках проекта «Новые катализаторы и каталитические процессы для решения задач экологически чистой и ресурсосберегающей энергетики, в том числе процессы переработки биовозобновляемого сырья и процессы обезвреживания выбросов химических производств и энергетики», поддержанного грантом Российского научного фонда. Результаты исследования опубликованы в одном из самых престижных научных журналов в области катализа - Applied Catalysis A: General (Q1).
Доктор химических наук, профессор Ольга Водянкина. Источник: пресс-служба ТГУ

Молочная кислота применяется в пищевой, фармацевтической, текстильной промышленности, косметологии, производстве биоразлагаемых полимеров. Это один из наиболее ценных продуктов, получаемых из глицерина, который, в свою очередь, является побочным продуктом при производстве биотоплива. По оценкам специалистов, к 2025 году мировой выпуск биотоплива должно достичь 23,6 млрд л. В связи с такими объемами стоимость глицерина падает с каждым годом. Однако пока производство молочной кислоты из глицерина в мировой промышленности не освоено.

Группа ученых из лаборатории каталитических исследований химического факультета Томского государственного университета разработала уникальный катализатор на основе металлорганических координационных полимеров и биметаллических наночастиц. Он способен катализировать все стадии каскадного превращения глицерина для селективного получения молочной кислоты. Ранее такой катализатор для получения молочной кислоты из глицерина никем не применялся.

Сейчас молочную кислоту в промышленности получают двумя основными способами: химическим - из ацетальдегида через лактонитрил и ферментативным - из углеводов. Химический путь довольно дорог и неэкологичен. Ферментативный способ более привлекателен, но он также имеет ряд недостатков: длительное время реакции, относительно высокая стоимость субстратов, низкие концентрации и образование побочных продуктов, что приводит к трудностям при выделении и очистке продукта. Поэтому растущий исследовательский интерес сосредоточен на разработке экологически чистого процесса получения молочной кислоты из широкодоступного глицерина.

Экологичный способ получения молочной кислоты

По словам ученых, это каскадный процесс из нескольких последовательных стадий, для реализации которых требуются разные типы катализаторов. Кроме того, благодаря наличию трех гидроксильных групп в молекуле глицерина его селективное окисление и дальнейшее превращение промежуточных веществ в молочную кислоту осложняется большим количеством побочных реакций.

«Мы установили, что можно создать внутри каталитической системы определенные центры, чтобы реализовалась не одна, а целая совокупность реакций, одна за другой. На данный момент итоги нашего исследования можно рассматривать как первоначальную идею для фундаментального подхода по созданию природоподобных катализаторов», – поясняет доктор химических наук, профессор, заведующая кафедрой физической и коллоидной химии ХФ ТГУ Ольга Водянкина.
15 апреля, 2024
Создан новый способ определения тяжелых металлов в мясе
Ученые Санкт-Петербургского государственного университета разработали способ определения тяжелых мет...
12 апреля, 2024
Упрощен синтез электродов для суперконденсаторов электромобилей
Ученые в России разработали новый подход, позволяющий значительно упростить и ускорить процесс син...