СИНЕРГИЗМ В КАТАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ ДЕЛИГНИФИКАЦИИ ДРЕВЕСИНЫ ПЕРУКСУСНОЙ КИСЛОТОЙ

Авторы
Файлы

Пен В.Р. Каретникова Н.В. Шапиро И.Л. Леонова М.О. Статья в формате PDF 114 KB

Окисление лигнина древесины в среде «пероксид водорода - уксусная кислота - вода» значительно ускоряется в присутствии каталитических количеств серной кислоты, которая под действием пероксида водорода превращается в пероксомоносерную кислоту - сильный окислитель. Аналогичным каталитическим действием обладают некоторые соединения переходных металлов, в частности, молибденовая и вольфрамовая кислоты и их соли. Их каталитическое действие обусловлено быстрым образованием промежуточных пероксокомплексов, содержащих активный кислород в синглетной форме. Этот кислород затем медленно выделяется, окисляя уксусную кислоту с образованием перуксусной кислоты и регенерацией катализатора. В подобных системах нередко наблюдаются явления синергизма. Имеются сообщения о промотировании активности катализаторов веществами, которые не проявляют каталитических свойств. Так, в слабокислой среде сульфат меди не катализирует распад пероксида водорода, а молибдат натрия дает слабый эффект. Их совместное применение повышает скорость реакции. В реакционной смеси появляется несколько промежуточных продуктов: молибдат образует пероксосоединения; сульфат меди дает не менее двух промежуточных продуктов. Кроме того, образуются общие промежуточные продукты, представляющие собой пероксиды и состоящие из смешанных молибденово-медных пероксосоединений.

В экспериментах сосновые опилки с размером частиц 0,5...2,0 мм обpaбатывали смесью равных (по объему) количеств «ледяной» уксусной кислоты и 30 %-ного водного раствора пероксида водорода в присутствии катализаторов. Постоянные условия делигнификации: жидкостный модуль 20; температура 80 °С; продолжительность 60 мин; суммарный расход каталитических добавок 5 % от массы древесины (концентрация в растворе 0,25 %). В качестве каталитических добавок использовали вольфрамат натрия, молибдат натрия, фосфорновольфрамовую кислоту, серную кислоту, сульфат меди и их смеси в разных соотношениях, но при неизменном суммарном расходе. Результаты оценивали тремя выходными параметрами - степенями конверсии лигнина _L, углеводов _C и пероксида водорода _Н2О2. Параметр _L вычисляли как отношение _L= (L₀ - L)/L₀(где L₀ - исходное количество лигнина в образце; L - количество лигнина в твердом остатке после окончания реакции). Параметры _C и _Н2О2 определяли аналогично.

Все рассмотренные катализаторы оказывают существенное положительное влияние на степень конверсии лигнина - во всех случаях использования индивидуальных катализаторов _L > 0,70 против _L = 0,58 при проведении реакций без добавок. Этот вывод не распространяется на результаты варок с добавками сульфата меди, который не является катализатором процесса окисления. Не оправдались надежды на возможное промотирование сульфатом меди активности катализаторов в отношении делигнификации. Наоборот, добавки сульфата меди сильно ингибируют делигнификацию. По делигнифицирующей эффективности добавки ранжируются в следующий ряд:

H₃PW₁₂O₄₀ > Н₂SO₄> Na₂WO₄> Na₂MoO₄ > без добавок > СuSO₄

Значительных синергетических эффектов при совместном действии разных катализаторов не обнаружено. Двойные системы катализаторов Na₂WO₄-Н₂SO₄, Na₂WO₄-H₃PW₁₂O₄₀ и Na₂MoO₄-Н₂SO₄ более эффективны, чем каждый из этих катализаторов в отдельности, однако величина положительного эффекта не очень велика.

Степень конверсии углеводов в большинстве опытов близка к нулю. Наибольшей селективностью делигнификации отличается действие пероксокомплексов молибдена и вольфрама. Добавки сульфата меди во всех случаях резко усиливают разрушение углеводов. По величине _C добавки располагаются в следующий ряд:

СuSO₄>H₃PW₁₂O₄₀ > Н₂SO₄> Na₂WO₄> Na₂MoO₄ > без добавок

Синергетических и антагонистических эффектов ни в одной из систем не выявлено.

Довольно сильное влияние оказывает вид добавки на разложение пероксида водорода. По величинам _H2O2 добавки ранжируются в следующий ряд:

СuSO₄>H₃PW₁₂O₄₀ > Н₂SO₄> Na₂WO₄> Na₂MoO₄ > без добавок

Можно отметить синергизм почти во всех двойных и тройных системах, в состав которых входит сульфат меди. Между степенью конверсии лигнина и пероксида водорода существует отрицательная связь, хаpaктеризуемая умеренным по величине коэффициентом линейной корреляции r(_L,_H2O2) = - 0.71.

Связь между _Lи _H2O2слабая: r(_С,_H2O2) = 0,25. Следовательно, дальнейшего улучшения селективности процесса делигнификации древесины можно ожидать от использования систем, снижающих скорость разложения пероксида водорода.

РОЛЬ HELICOBACTER PYLORI В ПАТОЛОГИИ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА

Статья в формате PDF 113 KB...

22 05 2026 22:48:24

РОЖИХИНА ИРИНА ДМИТРИЕВНА

Статья в формате PDF 161 KB...

21 05 2026 4:12:21

ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ МОЩНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛОВОГО И ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДВИГАТЕЛЕЙ ГИБРИДНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ МИКРОЛИТРАЖНОГО АВТОМОБИЛЯ (КВАДРИЦИКЛА)

Статья в формате PDF 106 KB...

20 05 2026 5:12:48

ОБ ОЦЕНКЕ КАЧЕСТВА ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ В СООТВЕТВИИ С ПОЛОЖЕНИЯМИ БОЛОНСКОЙ ДЕКЛАРАЦИИ

Статья в формате PDF 106 KB...

19 05 2026 0:18:47

ПОСТКИНЕМАТИЧЕСКИЕ ГРАНИТОИДЫ КАЛБА-НАРЫМСКОЙ ЗОНЫ КАЗАХСТАНА И АЛТАЯ: ПЕТРОЛОГИЯ И ФЛЮИДНЫЙ РЕЖИМ

Приведены петрологические данные и флюидный режим посткинематических гранитоидов поздепермско-раннетриасового калбинского комплекса Калба-Нарымской минерагенической зоны Казахстана и Алтая. Гранитоиды по петро-геохимическим параметрам близки анорогенному А-типу. В генерации интрузий и дайковых образований выявлено мантийно-коровое взаимодействие. Расплавы формировались в процессе плавления корового материала типа гранатового амфиболита под воздействием базальтоидных мантийных магм. По соотношениям изотопов стронция и неодима граниты Борисовского массива тяготеют к источнику мантии типа EM II. В долго живущий глубинный очаг происходил подток мантийных трaнcмагматических флюидов, имевших более восстановленный хаpaктер и обогащённых рядом летучих компонентов: углекислотой, фтором, бором, фосфором. Оптимальные параметры флюидного режима создавали благоприятные условия для формирования промышленного оруденения тантала, ниобия, лития, олова, молибдена, вольфрама в пегматитах, апогранитах, грейзенах и жилах. ...

18 05 2026 17:20:18

О ПЛАСТИЧЕСКОЙ ПОСТОЯННОЙ

Статья в формате PDF 513 KB...

17 05 2026 21:11:55

Трудовые потери, вызванные алкоголизмом, среди женщин полумиллионного города

Статья в формате PDF 110 KB...

16 05 2026 8:16:26

СЖИЖЕННЫЙ ПРИРОДНЫЙ ГАЗ – УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ЭНЕРГОНОСИТЕЛЬ МИРОВОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Статья в формате PDF 281 KB...

15 05 2026 12:47:54

Цитокиновый статус девочек и дeвyшек-подростков в оценке репродуктивного здоровья

Статья в формате PDF 107 KB...

14 05 2026 19:30:49

НОВЫЕ ГЕРОПРОТЕКТОРЫ AGEXPERT MALE И AGEXPERT FEMALE

Статья в формате PDF 104 KB...

13 05 2026 10:37:52

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕТСКОЙ ГЛАЗНОЙ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ ПО ДАННЫМ МЕДИЦИНСКИХ ОСМОТРОВ И ОБРАЩАЕМОСТИ

Статья в формате PDF 106 KB...

12 05 2026 9:33:46

ДИАГНОСТИКА, ЛЕЧЕНИЕ И ПРОФИЛАКТИКА РОЖИ В РЕСПУБЛИКЕ АДЫГЕЯ

Статья в формате PDF 113 KB...

11 05 2026 18:33:30

ВТОРИЧНЫЙ САХАРНЫЙ ДИАБЕТ КАК ОСЛОЖНЕНИЕ ПАНКРЕОНЕКРОЗА

Статья в формате PDF 249 KB...

10 05 2026 9:48:51

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПЕРЕСТРОЙКИ СОЕДИНИТЕЛЬНОТКАННОГО ОСТОВА СИМПАТИЧЕСКИХ УЗЛОВ ЧЕЛОВЕКА В ПРОЦЕССЕ ОНТОГЕНЕЗА

Статья в формате PDF 111 KB...

09 05 2026 4:57:26

СУБТРОПИЧЕСКИЕ РАСТЕНИЯ ФЛОРЫ КАВКАЗА

Статья в формате PDF 121 KB...

08 05 2026 12:44:35

ПРИОРИТЕТЫ МОЛОДЕЖИ ЕВРЕЙСКОЙ АВТОНОМНОЙ ОБЛАСТИ: ОБРАЗОВАНИЕ ИЛИ ТРУД

Статья в формате PDF 122 KB...

07 05 2026 12:39:51

ФОРМУЛИРОВКА МЕХАНИКИ И ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ В ПРОСТРАНСТВЕ ОКТАВ КАК РАЗВИТИЕ ПРОГРАММЫ ГЕОМЕТРИЗАЦИИ ФИЗИКИ

Статья в формате PDF 133 KB...

06 05 2026 21:13:19

ПУТИ ОПТИМИЗАЦИИ ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ ПАЦИЕНТОВ С ДВУХСТОРОННИМИ ПАХОВЫМИ ГРЫЖАМИ

Вентральная грыжа – одно из наиболее распространенных хирургических заболеваний, которым страдают 5–7% населения земного шара. Довольно значительный сегмент среди грыж живота занимают паховые грыжи двухсторонней локализации, что представляет собой обособленную проблему современной герниологии. По данным отечественных и зарубежных исследователей на долю больных с контралатеральными паховыми грыжами приходится до15% от всех больных грыжей паховой локализацией. ...