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.searbhag foirmeil, aon de na prìomh fo-stuthan ann am biorefining, tha na feartan saor agus furasta fhaighinn, neo-phuinnseanta, dùmhlachd lùth àrd, ath-nuadhachail agus truaillidh, msaa. raon tagraidh desearbhag foirmeil, ach cuideachd a’ cuideachadh le bhith a’ fuasgladh cuid de dhuilgheadasan cumanta ann an teicneòlas biorefining san àm ri teachd. Thug am pàipear seo mion-sgrùdadh air eachdraidh an rannsachaidh searbhag foirmeil cleachdadh, geàrr-chunntas air an adhartas rannsachaidh as ùire aigsearbhag foirmeil mar reagent èifeachdach agus ioma-adhbhar agus stuth amh ann an synthesis ceimigeach agus tionndadh catalytic bith-thomas, agus rinn iad coimeas agus mion-sgrùdadh air a’ phrionnsapal bunaiteach agus an siostam catalytach airson a bhith a’ cleachdadh searbhag foirmeil gnìomhachadh 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,searbhag foirmeil, mar reagent ioma-ghnìomhach a tha càirdeil don àrainneachd agus ath-nuadhachail, faodar a chleachdadh anns a’ phròiseas tionndaidh roghnach de dhiofar bhuidhnean gnìomh. Mar ath-ghluasad gluasaid hydrogen no àidseant lughdachadh le susbaint àrd de hydrogen,searbhag foirmeil tha na buannachdan aige bho 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 de 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 an fhìrinn gu bheilsearbhag foirmeil faodar a chleachdadh cuideachd mar stuth amh C1, mar phrìomh reagent bunaiteach ioma-adhbhar,searbhag foirmeil faodar cuideachd a chuir an sàs ann an lughdachadh cumadh de thoraidhean quinoline, cumadh agus methylation de choimeasgaidhean amine, carbonylation olefin agus lughdachadh uisgeachadh alkynes agus ath-bheachdan tandem ioma-ìre eile, a tha na dhòigh chudromach air synthesis uaine èifeachdach is sìmplidh de organan mìn agus iom-fhillte a choileanadh. moileciuil. Is e an dùbhlan a th’ ann an leithid de phròiseasan a bhith a’ lorg catalpaitean ioma-ghnìomhach le taghadh àrd agus gnìomhachd airson gnìomhachd fo smachd searbhag foirmeil 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 aigsearbhag foirmeila’ toirt comas air pròiseasan bith-sgrùdaidh 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,searbhag foirmeil cuideachd air a bhith air a sgrùdadh agus air a chuir an sàs gu farsaing ann a bhith a’ taghadh tionndadh catalytach 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 sa phròiseas bith-mhìneachaidh co-cheangailte. Tha sgrùdaidhean o chionn ghoirid air sealltainn le bhith a’ depolymerizing lignin oxidized a-steachsearbhag foirmeil fuasgladh uisgeach fo chumhachan tlàth, gheibhear 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, bith-stèidhichte searbhag foirmeila’ 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. 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: Jun-27-2024