Anns na bliadhnachan mu dheireadh, le gainnead stòrasan fosail a 'sìor fhàs agus àrainneachd beò dhaoine a' crìonadh, tha cleachdadh èifeachdach agus seasmhach de stòrasan ath-nuadhachail leithid bith-thomas air a thighinn gu bhith na mheadhan aig rannsachadh agus aire luchd-saidheans air feadh an t-saoghail. Tha na feartan aig searbhag formic, aon de na prìomh fo-thoraidhean ann am biorefining, saor agus furasta fhaighinn, neo-phuinnseanta, dùmhlachd lùth àrd, ath-nuadhachail agus truaillidh, msaa. leudachadh a bharrachd air raon tagraidh searbhag formic, ach bidh e cuideachd a’ cuideachadh le fuasgladh fhaighinn air cuid de dhuilgheadasan cumanta ann an teicneòlas biorefining san àm ri teachd. Rinn am pàipear seo ath-sgrùdadh goirid air eachdraidh rannsachaidh cleachdadh searbhag formach, thug e geàrr-chunntas air an adhartas rannsachaidh as ùire de dh ’aigéad formic mar reagent èifeachdach agus ioma-adhbhar agus stuth amh ann an synthesis ceimigeach agus tionndadh catalytach de bhith-thomas, agus rinn e coimeas agus mion-sgrùdadh air a’ phrionnsapal bunaiteach agus an siostam catalytic. de bhith a’ cleachdadh gnìomhachd searbhag formic gus tionndadh ceimigeach èifeachdach a choileanadh. Thathas a’ toirt fa-near gum bu chòir don rannsachadh san àm ri teachd fòcas a chuir air a bhith a’ leasachadh èifeachdas cleachdaidh searbhag formic agus a’ toirt gu buil synthesis roghnachaidh àrd, agus an raon tagraidh aca a leudachadh tuilleadh air a’ bhunait seo.
Ann an synthesis ceimigeach, faodar searbhag formic, mar reagent ioma-ghnìomhach a tha càirdeil don àrainneachd agus ath-nuadhachail, a chleachdadh ann am pròiseas tionndaidh roghnach diofar bhuidhnean gnìomh. Mar ath-ghluasad gluasaid haidridean no àidseant lughdachaidh le susbaint àrd de hydrogen, tha na buannachdan aig searbhag formic airson obrachadh sìmplidh agus smachdail, suidheachaidhean tlàth agus deagh thaghadh ceimigeach an coimeas ri hydrogen traidiseanta. Tha e air a chleachdadh gu farsaing ann an lughdachadh roghnach aldehydes, nitro, imines, nitriles, alkynes, alkenes agus mar sin air adhart gus alcohols, amines, alkanes agus alkanes a thoirt gu buil. Agus a’ bhuidheann hydrolysis agus gnìomh deprotection de alcohols agus epoxides. Leis gum faodar searbhag formic a chleachdadh cuideachd mar stuth amh C1, mar phrìomh ath-ghnìomhaiche bunaiteach ioma-adhbhar, faodar searbhag formic a chuir an sàs ann an lughdachadh cumadh de thoraidhean quinoline, cumadh agus methylation todhar amine, carbonylation de olefin. agus lùghdachadh uisgeachadh alcain agus ath-bheachdan tandem ioma-ìre eile, a tha na dhòigh chudromach air synthesis uaine èifeachdach is sìmplidh de mholacilean organach mìn agus iom-fhillte a choileanadh. Is e an dùbhlan a th’ aig na pròiseasan sin a bhith a’ lorg catalpaitean ioma-ghnìomhach le àrd roghnachas agus gnìomhachd airson gnìomhachd fo smachd searbhag formic agus buidhnean gnìomh sònraichte. A bharrachd air an sin, tha sgrùdaidhean o chionn ghoirid air sealltainn gum faod a bhith a’ cleachdadh searbhag formic mar stuth amh C1 cuideachd ceimigean mòr leithid methanol a cho-chur gu dìreach le roghnachas àrd tro ath-bhualadh dì-chothromachaidh catalytach.
Ann an tionndadh catalytach de bhith-thomas, tha na feartan ioma-ghnìomhach aig searbhag formach a’ toirt comas air pròiseasan bio-mhìneachaidh uaine, sàbhailte agus cosg-èifeachdach a thoirt gu buil. Is e goireasan bith-thomaid na goireasan seasmhach eile as motha agus as gealltanaiche, ach tha e fhathast na dhùbhlan an tionndadh gu cruthan stòrais a ghabhas cleachdadh. Faodar feartan searbhagach agus deagh fheartan fuasglaidh searbhag formic a chuir an sàs ann am pròiseas pretreatment stuthan amh bith-thomas gus dealachadh co-phàirtean lignocellulose agus às-tharraing ceallalose a thoirt gu buil. An coimeas ris an t-siostam pretreatment searbhag inorganic traidiseanta, tha na buannachdan aige bho ghoil ìosal, dealachadh furasta, gun toirt a-steach ianan neo-organach, agus co-chòrdalachd làidir airson ath-bheachdan sìos an abhainn. Mar stòr hydrogen èifeachdach, chaidh searbhag formic a sgrùdadh agus a chuir an sàs gu farsaing ann a bhith a’ taghadh tionndadh catalytic de choimeasgaidhean àrd-ùrlar bith-thomas gu ceimigean le luach àrd, truailleadh lignin gu todhar cùbhraidh, agus pròiseasan grinneachaidh hydrodeoxidation bith-ola. An coimeas ris a’ phròiseas hydrogenation traidiseanta a tha an urra ri H2, tha èifeachdas tionndaidh àrd aig searbhag formic agus suidheachaidhean freagairt tlàth. Tha e sìmplidh agus sàbhailte, agus faodaidh e gu h-èifeachdach caitheamh stuthan agus lùth de stòrasan fosail a lughdachadh anns a’ phròiseas bith-mhìneachaidh co-cheangailte. Tha sgrùdaidhean o chionn ghoirid air sealltainn, le bhith a’ depolymerizing lignin oxidized ann am fuasgladh searbhagach searbhagach fo chumhachan tlàth, gum faighear fuasgladh cùbhraidh cuideam moileciuil ìosal le co-mheas cuideam nas àirde na 60%. Bheir an lorg ùr-ghnàthach seo cothroman ùra airson ceimigean cùbhraidh àrd-luach a thoirt a-mach à lignin gu dìreach.
Ann an geàrr-chunntas, tha searbhag formic bith-stèidhichte a’ nochdadh comas mòr ann an synthesis organach uaine agus tionndadh bith-thomas, agus tha a sùbailteachd agus ioma-adhbhar riatanach gus cleachdadh èifeachdach de stuthan amh agus taghadh àrd de thoraidhean targaid a choileanadh. Aig an àm seo, tha an raon seo air cuid de choileanaidhean a dhèanamh agus chaidh a leasachadh gu luath, ach tha astar mòr ann fhathast bhon fhìor iarrtas gnìomhachais, agus tha feum air tuilleadh sgrùdaidh. Bu chòir do rannsachadh san àm ri teachd fòcas a chuir air na taobhan a leanas: (1) mar a roghnaicheas tu meatailtean gnìomhach catalytach agus siostaman freagairt airson ath-bheachdan sònraichte; (2) mar a chuireas tu searbhag formic an gnìomh gu h-èifeachdach agus gu smachdail an làthair stuthan amh agus ath-bheachdan eile; (3) Mar a thuigeas tu uidheamachd ath-bheachdan iom-fhillte bhon ìre moileciuil; (4) Mar a nì thu an catalyst co-fhreagarrach a dhèanamh seasmhach sa phròiseas iomchaidh. A’ coimhead air adhart ris an àm ri teachd, stèidhichte air feumalachdan comann-sòisealta an latha an-diugh airson àrainneachd, eaconamaidh agus leasachadh seasmhach, gheibh ceimigeachd searbhag foirmeil barrachd is barrachd aire agus rannsachadh bho ghnìomhachas agus an saoghal acadaimigeach.
Ùine puist: Dùbhlachd-19-2024