کامپوزیت پلیمر اسیدی و بوهمیت به عنوان کاتالیزگر کارآمد در تولید ۵-هیدروکسی متیل فورفورال از فروکتوز

فرضیه: در راستای تلاش برای دستیابی به پروتکل های کارآمد در سنتز ۵-هیدروکسی متیل فورفورال (HMF) از راه اصلاح سامانه های کاتالیزگری مختلف و طراحی کاتالیزگر همگن با خاصیت اسیدی مطلوب برای تبدیل فروکتوز به HMF، ناهمگن سازی پلیمرهای اسیدی همگن با ترکیبات طبیعی به عنوان پایه کاتالیزگر اهمیت چشمگیری خواهد داشت. استفاده از پایه های ارزان قیمت، در دسترس، زیست سازگار و با پایداری گرمایی مناسب به منظور طراحی کاتالیزگرهای ناهمگن از لحاظ اقتصادی و زیست محیطی مطلوب خواهد بود. زیرا، کاتالیزگرهای ناهمگن مزایایی چون قابلیت بازیافت آسان دارند.روش ها: به منظور طراحی کاتالیزگر ناهمگن اسیدی کارآمد و به صرفه از لحاظ اقتصادی، برای آبگیری از فروکتوز و تولید HMF، بوهمیت به عنوان پایه برای ترکیب پلیمر اسیدی در نظر گرفته شد. اسیدینگی بوهمیت با پیوند کووالانسی یک پلیمر اسیدی بهبود یافت. به طور دقیق تر، بوهمیت ابتدا با گروه وینیل عامل دار شد و سپس با مونومرهای اسید آکریلیک (AA) و ۲-آکریل آمیدو-۲-متیل پروپان سولفونیک اسید (AMPS) پلیمر شد.یافته ها: کامپوزیت پلیمر اسیدی-بوهمیت که یک کاتالیزگر با ماهیت ناهمگن است، با روش های مختلف مانند XRD, SEM, TGA مطالعه و اثبات شد. بررسی کارایی کاتالیزگر تهیه شده برای تولید HMF و بهینه سازی متغیرهای واکنش نشان داد، بارگذاری %۲۰ وزنی کاتالیزگر در دمای ۸۵ درجه سانتی گراد و پس از ۶۰ دقیقه، منجر به تولید ۵-هیدروکسی متیل فورفورال با بازده %۸۸  می شود. شایان ذکر است، کاتالیزگر تهیه شده قابلیت بازیافت زیادی نشان داد و پس از شش چرخه متوالی واکنش تغییر جزئی در بازده تولید HMF مشاهده شد. مقایسه عملکرد کاتالیزگر با همتای بدون بوهمیت نقش بوهمیت در بهبود فعالیت کاتالیزی و قابلیت بازیافت را  تایید کرد.

کلیدواژه ها:

پلیمر اسیدی ، بوهمیت ، کاتالیست هتروژن ، ۵-هیدروکسی متیل فورفورال ، فروکتوز