Tillverkningsprocess för 2,5-furandikarboxylsyra (FDCA) genom kemisk oxidationsmetod

2,5-furandikarboxylsyra (FDCA) är en framväxande biobaserad plattformsförening i den blomstrande utvecklingen av grön kemi och materialvetenskap. Det är ett grönt substitut för tereftalsyra (PTA). FDCA ärver PTA:s utmärkta egenskaper. , ger också materialet nya egenskaper för reproducerbarhet och biologisk nedbrytbarhet. Bland dem har den kemiska oxidationsmetoden, som ett viktigt sätt att framställa FDCA, väckt stor uppmärksamhet på grund av dess höga effektivitet och kontrollerbarhet.

1. Kärnan i att framställa FDCA med kemisk oxidationsmetod är att använda ett oxidationsmedel för att oxidera nyckelintermediären 5-hydroximetylfurfural (HMF) till FDCA under inverkan av en katalysator. I denna process är valet av oxidationsmedel, design av katalysator och optimering av reaktionsförhållanden nyckelfaktorer som bestämmer utbyte, selektivitet och kostnad.

2. I kemiska oxidationsmetoder inkluderar vanliga oxidanter syre, väteperoxid, kaliumpermanganat, etc. Syre, som ett miljövänligt och ekonomiskt oxidationsmedel, har betydande fördelar i industriell produktion. Eftersom oxidationsförmågan hos syre är relativt svag, behöver den vanligtvis användas tillsammans med en effektiv katalysator för att uppnå effektiv omvandling av HMF till FDCA.

3. Katalysatorer spelar en viktig roll i kemiska oxidationsmetoder. De kan minska aktiveringsenergin för oxidationsreaktionen och öka reaktionshastigheten. De kan också selektivt främja bildningen av målprodukter och hämma bildningen av biprodukter, och därigenom förbättra produktkvaliteten. selektivitet och renhet. För närvarande har forskare utvecklat en mängd olika katalysatorer för FDCA-beredning, inklusive metalloxider (som vanadin, molybden, volframoxider), ädelmetallkatalysatorer (som platina, palladium, rutenium, etc.) och icke-metallkatalysatorer (som t.ex. som kolbaserade katalysatorer) har dessa katalysatorer sina egna egenskaper och uppvisar olika katalytiska egenskaper under olika reaktionsbetingelser.

4. Förutom valet av oxidanter och katalysatorer är optimering av reaktionsförhållanden också nyckeln till att uppnå en effektiv framställning av FDCA. Detta inkluderar kontroll av faktorer som reaktionstemperatur, tryck, val av lösningsmedel och reaktionstid. Genom att systematiskt justera dessa parametrar kan utbytet och selektiviteten för FDCA maximeras samtidigt som produktionskostnaderna och energiförbrukningen minskar.