Issue: Số 1 - Tháng 1 - 2022Hóa học - Công nghệ thực phẩm
Nghiên cứu điều chế xúc tác kim loại Co-Cu trên chất mang carbon hoạt tính cho quá trình sản xuất axit 2,5-furandicarboxylic
Published: July 30, 2026
Abstract
Việc sử dụng các nguồn tài nguyên tái tạo như sinh khối đã và đang được các nhà nghiên cứu khoa học quan tâm. Trong nghiên cứu này, than hoạt tính thương mại đã được sử dụng làm chất mang. Chất xúc tác lưỡng kim được tổng hợp thông qua phương pháp ngâm tẩm với các tỷ lệ khác nhau giữa cobalt và đồng trên nền chất mang. Và được ứng dụng làm chất xúc tác cho quá trình chuyển hóa 5-hydroxymethylfurfural (5-HMF) để tạo thành axit 2,5-furandicarboxylic (2,5-FDCA) với hydro peroxit (H2O2) là chất oxi hóa cho quá trình phản ứng. Các thông số phản ứng khác nhau như thời gian phản ứng (h), nhiệt độ phản ứng (0C) và tải trọng chất xúc tác (% wt.) trên hiệu suất xúc tác đã được khảo sát. Chất xúc tác tối ưu được điều chế với tỷ lệ khối lượng 4:1 giữa cobalt và đồng cho kết quả chuyển hóa HMF cao (> 99%) với 40% hiệu suất và độ chọn lọc của FDCA tại 1100C trong 5 giờ.
Keywords
xúc tác lưỡng kimpolyme sinh họcxúc tác carbon5-hydroxymethylfurfuralaxit 25-furandicarboxylicquá trình oxi hóa
References
1.
M. Sajid, X. Zhao, D. Liu. (2018). Production of 2,5-furandicarboxylic acid (FDCA) from 5-hydroxymethylfurfural (HMF): recent progress focusing on the chemical-catalytic routes. Green Chemistry, 20(24), 5427-5453.
2.
Z. Zhang, K. Deng. (2015). Recent Advances in the Catalytic Synthesis of 2,5-Furandicarboxylic Acid and Its Derivatives. ACS Catalysis, 5, 6529-6544.
3.
B. Liu, Y. Ren, Z. Zhang. (2015). Aerobic oxidation of 5-hydroxymethylfurfural into 2,5-furandicarboxylic acid in water under mild conditions. Green Chemistry, 17(3), 1610-1617.
4.
A.A. Marianou, C.M. Michailof, A. Pineda, E.F. Iliopoulou, K.S. Triantafyllidis, A.A. Lappas. (2018). Effect of Lewis and Bronsted acidity on glucose conversion to 5-HMF and lactic acid in aqueous and organic media. Applied Catalysis A: General, 555, 75-87.
5.
C.-T. Chen, C.V. Nguyen, Z.-Y. Wang, Y. Bando, Y. Yamauchi, M.T.S. Bazziz, A. Fatehmulla, W.A. Farooq, T. Yoshikawa, T. Masuda, K.C.W. Wu. (2018). Hydrogen Peroxide Assisted Selective Oxidation of 5-Hydroxymethylfurfural in Water under Mild Conditions. ChemCatChem, 10 (2) 361-365.
6.
S. Dinh Ngo, T. Tuong Vi Tran, S. Kongparakul, P. Reubroycharoen, P. Kidkhuntod, N. Chanlek, J. Wang, G. Guan, C. Samart. (2020). Catalytic pyrolysis of Napier grass with nickel-copper core-shell bi-functional catalyst. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 145 (2020) 104745.
7.
T. Theivasanthi, M. Alagar. (2010). X-Ray Diffraction Studies of Copper Nanopowder. [Online] Avalabile at https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1003/1003.6068.pdf
8.
Y. Xue, S. Wang, P. Bi, G. Zhao, Y. Jin. (2019). Super-Hydrophobic Co-Ni Coating with High Abrasion Resistance Prepared by Electrodeposition. Coatings, 9(4), 232.
9.
S.M. Pawar, J. Kim, A.I. Inamdar, H. Woo, Y. Jo, B.S. Pawar, S. Cho, H. Kim, H. Im. (2016). Multi-functional reactively-sputtered copper oxide electrodes for supercapacitor and electro-catalyst in direct methanol fuel cell applications. Scientific reports, 6(1), 1-9.
10.
R. Lakra, R. Kumar, D.N. Thatoi, P.K. Sahoo, A. Soam. (2021). Synthesis and characterization of cobalt oxide (Co3O4) nanoparticles. Materials Today: Proceedings, 41(Part 2), 269-271.
11.
S. Saravanamurugan, A. Pandey, R.S. Sangwan. (2017). Biomass-Derived HMF Oxidation with Various Oxidants. In: Agarwal A., Agarwal R., Gupta T., Gurjar B. (eds) Biofuels. Green Energy and Technology (pp. 51-67). Springer, Singapore.
12.
J. Lewkowski. (2001). Synthesis, chemistry and applications of 5-hydroxymethylfurfural and its derivatives, Archive for Organic Chemistry, 2001(1), 17-54.
