Сорбитол – это универсальная молекула, которая широко используется в пищевой, косметической и фармацевтической промышленности. Следовательно, существует острая необходимость в производстве сорбита экологически безопасным, недорогим и экологически чистым способом.
Никелевые катализаторы, которые обычно используются в промышленном гидрировании глюкозы до сорбита, нестабильны на воздухе и требуют условий перемешивания. Альтернативы редким металлам – несмотря на то, что они более эффективны, – могут быть дорогими и подвержены отравлению.
nano-Ni2P / HT стабилен на воздухе и обладает высокой активностью в отношении гидрирования глюкозы до сорбита. Кроме того, нано-Ni2P / HT дает особую структуру сорбита, известную как D-сорбит, с выходом более 99%. Такая высокая селективность означает, что можно получить продукт высокой чистоты.
Катализируемое нано-Ni2P / HT гидрирование можно проводить в воде.
Более того, катализатор показывает хорошую конверсию и селективность, когда температура составляет всего 25 ° C – по сравнению со 100-180 ° C для обычных процессов – или когда давление газообразного водорода составляет всего 1 бар – по сравнению с 50-150 бар. Энергия, сэкономленная при использовании этих мягких условий, приведет к более экологичным и экологически безопасным процедурам, а также снизит эксплуатационные расходы.
«Наш катализатор нано-Ni2P / HT превосходит традиционные никелевые альтернативы с точки зрения как каталитической активности, так и количества производимого D-сорбита, что очень обнадеживает», – объясняет первый автор исследования Шо Ямагути. «нано-Ni2P / HT также дает лучший выход D-сорбита, чем коммерчески доступный катализатор из благородных металлов."
Многократное использование катализатора показало, что нано-Ni2P / HT можно переработать без существенной потери производительности.
Реакцию также можно проводить при высокой концентрации глюкозы (50 мас.%), Что демонстрирует жизнеспособность катализатора для крупномасштабного использования.
«Постоянное совершенствование промышленных катализаторов необходимо для достижения устойчивого, недорогого производства с учетом экологических требований», – говорит автор исследования Такато Мицудоме. «Мы считаем, что наш катализатор внесет важный вклад не только в производство D-сорбита, но и в развитие других процессов, поддерживающих фармацевтическую, пищевую и косметическую промышленность."