Proses pembuatan asam 2,5-furandicarboxylic (FDCA) dengan metode oksidasi kimia

Asam 2,5-Furandicarboxylic (FDCA) adalah senyawa platform berbasis bio yang sedang berkembang pesat dalam perkembangan kimia ramah lingkungan dan ilmu material. Ini adalah pengganti asam tereftalat (PTA) yang ramah lingkungan. FDCA mewarisi sifat unggul PTA. , juga memberikan material tersebut sifat reprodusibilitas dan biodegradabilitas baru. Diantaranya, metode oksidasi kimia, sebagai cara penting untuk menyiapkan FDCA, telah menarik banyak perhatian karena efisiensi dan pengendaliannya yang tinggi.

1. Inti dari pembuatan FDCA dengan metode oksidasi kimia adalah menggunakan oksidan untuk mengoksidasi zat antara utama 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) menjadi FDCA di bawah aksi katalis. Dalam proses ini, pemilihan oksidan, desain katalis dan optimalisasi kondisi reaksi merupakan faktor kunci yang menentukan hasil, selektivitas dan biaya.

2. Dalam metode oksidasi kimia, oksidan yang umum digunakan antara lain oksigen, hidrogen peroksida, kalium permanganat, dll. Oksigen, sebagai oksidan yang ramah lingkungan dan ekonomis, memiliki keunggulan signifikan dalam produksi industri. Karena kemampuan oksidasi oksigen relatif lemah, biasanya oksigen perlu digunakan bersama dengan katalis yang efisien untuk mencapai konversi HMF menjadi FDCA yang efisien.

3. Katalis memainkan peran penting dalam metode oksidasi kimia. Mereka dapat mengurangi energi aktivasi reaksi oksidasi dan meningkatkan laju reaksi. Mereka juga dapat secara selektif mendorong pembentukan produk sasaran dan menghambat pembentukan produk sampingan, sehingga meningkatkan kualitas produk. selektivitas dan kemurnian. Saat ini, para peneliti telah mengembangkan berbagai katalis untuk pembuatan FDCA, termasuk oksida logam (seperti vanadium, molibdenum, tungsten oksida), katalis logam mulia (seperti platinum, paladium, rutenium, dll.) dan katalis non-logam (seperti platinum, paladium, rutenium, dll.) sebagai katalis berbasis karbon), katalis ini memiliki karakteristiknya sendiri dan menunjukkan sifat katalitik yang berbeda pada kondisi reaksi yang berbeda.

4. Selain pemilihan oksidan dan katalis, optimalisasi kondisi reaksi juga merupakan kunci untuk mencapai efisiensi pembuatan FDCA. Ini mencakup pengendalian faktor-faktor seperti suhu reaksi, tekanan, pemilihan pelarut, dan waktu reaksi. Dengan menyesuaikan parameter ini secara sistematis, hasil dan selektivitas FDCA dapat dimaksimalkan sekaligus mengurangi biaya produksi dan konsumsi energi.