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J-GLOBAL ID：201202244882254864   整理番号：12A1572861

不均一系及び電気化学的触媒作用を用いたバイオマス誘導5-ヒドロキシメチルフルフラールの酸化

Oxidation of biomass derived 5-hydroxymethylfurfural using heterogeneous and electrochemical catalysis

著者 (2件)： VUYYURU Koteswara Rao (Dep. of Chemistry, Chemical Engineering Div., Technische Universitaet Berlin, 10623 Berlin, DEU) ,  STRASSER Peter (Dep. of Chemistry, Chemical Engineering Div., Technische Universitaet Berlin, 10623 Berlin, DEU)
資料名： Catalysis Today  (Catalysis Today)
巻： 195  号： 1  ページ： 144-154  発行年： 2012年11月15日 
JST資料番号： T0363A  ISSN： 0920-5861  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： バイオ精製の考えにはバイオマス供給原料を有用化学品に転換する多重触媒工程が含まれている。従来の接触バイオマス関連工程は熱的に活性化されているが,電気的界面電位(電極触媒作用)を用いたバイオマス転換反応の接触活性化は新しく,データが少ない。ここでは,不均一系及び液相での電気触媒作用を用いたバイオマス触媒作用の比較研究を行った。初めに,バイオマス誘導モデル分子5-ヒドロキシメチル-2-フルフラール(HMF)の酸化を緩やかな温度(50°C)及び加圧(10bar O₂)条件で水相不均一触媒を用いて研究した。酸化反応はPt/C触媒の触媒活性をAu/TiO₂,Ru/C,Rh/C及びPd/Cと比較するために半回分式反応器で実施した。pH,圧力の影響及び触媒金属表面の型の様な重要な反応因子を調べた。金属触媒の下で高pHでのHMFの分解をその場NMRを用いて議論した。低pH(≦7)で,HMFのアルコール基はPt上のアルデヒドよりも速く酸化されが,高pH(≦13)では,アルコール基の酸化が律速段階になっていることが分かった。与えられた反応条件で,pH13でAuはPt,Pd,Ru及びRhよりも高い触媒活性を示すことが分かった。HMFの不均一接触酸化を電気化学酸化触媒作用と比較した。電気化学触媒作用は二つの外部追加因子として電極電位及びファラデー電流を与えることで優位性を示すことが分かった。これらは熱力学的駆動力,活性化エネルギー及びそれに関連する反応速度及び複雑な反応の選択性を有利にすることが分かった。アノード電極電位での水の電気化学的活性化が水溶性溶媒からの反応性酸化性表面分子のその場生成を促し,そのために,分子状酸素の使用を排除していることが分かった。HMFの電極触媒酸化が2,5-フランジカルボアルデヒドの形成のために非常に選択性が高いことが分かった。Copyright 2012 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *不均一系反応 ,  *電気化学反応 ,  *バイオマス ,  *酸化 ,  接触電位差 ,  形質転換 ,  ルテニウム化合物 ,  ロジウム化合物 ,  パラジウム化合物 ,  金化合物 ,  pH依存性 ,  圧力効果 ,  触媒活性 ,  分解 ,  電極電位 ,  選択性 ,  白金化合物 ,  炭素13NMR ,  LC-MS分析 ,  透過型電子顕微鏡 ,  BET法 ,  電解電流 ,  活性化エネルギー

分類 (4件)： 酸化,還元  (CF02060T) ,  貴金属触媒  (CB06122I) ,  反応操作(単位反応)  (XE01040I) ,  生物燃料及び廃棄物燃料  (LB02020Y)

物質索引 (2件)： 2,5-フランジカルボアルデヒド ,  5-ヒドロキシメチルフルフラール

タイトルに関連する用語 (7件)： 不均一系 ,  電気化学 ,  触媒作用 ,  バイオマス ,  誘導 ,  5-ヒドロキシメチルフルフラール ,  酸化