The aim of the work is to investigate the one-pot hydrolysis-oxidation of different lignocellulose feedstocks: hemicelluloses xylan and arabinogalactan as well as lignocellulose biomass (sulfate pulp, waste paper, silver grass and aspen wood). The target product of the process is formic acid. It is a valuable product which seems to be very perspective reducing agent or hydrogen source. The experiments have been carried out in the solutions of bifunctional Mo-V-P heteropoly acid catalyst which has the composition Co 0.6 H 3.8 PMo 10 V 2 O 40 . The yield of formic acid equal to 40-43 mol % has been reached from hemicelluloses at 90-120 °C. At temperature 150 °C the formic acid yields 53, 45, 29 and 24 m/m % have been achieved from aspen wood, silver grass, sulfate cellulose and waste paper, respectively. Citation: Gromov N.V., Medvedeva T.B., Pestunov A.V., Taran O.P. The production of formic acid from polysaccharides and biomass via one-pot hydrolysis-oxidation in the presence of Mo-V-P heteropoly acid catalyst, Получение муравьиной кислоты из полисахаридов и биомассы одностадийным гидролизом-окислением в присутствии растворимых катализаторов Mo-V-P гетерополикислот Н.В. Громов а,б , Т.Б. Медведева а , Ю.А. Родикова а , А.В. Пестунов в , Е.Г. Жижина а , О.П. Таран а,б а Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН Россия, 630090, Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 5 б Новосибирский государственный технический университет Россия, 630073, Новосибирск, пр. Карла Маркса, 20 в Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» Россия, 660036, Красноярск, Академгородок, 50/24 Проведено исследование одностадийного гидролиза-окисления различного лигноцеллюлозного сырья (гемицеллюлоз: ксилан и арабиногалактан, а также образцов лигноцеллюлозы: сульфатная целлюлоза, газетная бумага, мискантус, древесина осины) в муравьиную кислотуценный продукт, перспективный восстановитель и/или источник водорода. Исследования выполнены в растворе бифункционального катализатора Mo-V-P гетерополикислоты (ГПК) Co 0.6 H 3.8 PMo 10 V 2 O 40 . Муравьиная кислота получена из гемицеллюлоз с выходом до 40-43 мол. % при 90-120 °C. При 150 °C достигнуты выходы муравьиной кислоты 53, 45, 29 и 24 мас. % для древесины осины, мискантуса, сульфатной целлюлозы и газетной бумаги соответственно. Ключевые слова: гидролиз-окисление, лигноцеллюлозная биомасса, арабиногалактан, ксилан, муравьиная кислота, бифункциональный катализатор, гетерополикислота, молибден, ванадий. ВведениеПостоянное уменьшение запасов высококачественных и относительно доступных ископаемых источников углеводородов, а также постоянный рост мирового энергопотребления и потребностей общества в сырье для развития экономики и повышения уровня жизни вызывают необходимость поиска альтернативной сырьевой базы для устойчивого развития промышленности и энергетики. В число перспективных видов альтернативного сырья включают лигноцеллюлозную растительную биомассу. К ее преимуществам можно отнести в первую очередь возобновляемость, практическую неисчерпаемост...

Here we studied the process of catalytic hydrogenolysis of organosolvent birch wood lignin (Betula alba) in supercritical ethanol under soft conditions -260 ºC, 6-8 МPa. We use the nanoscale Ru and Ni metallic particles supported on oxidized carbon material Sibunit like bifunctional catalysts.We characterized the catalysts by TEM, N2 adsorption (BET), suspension pH. We analyze the liquid and gaseous reaction products by gas chromatography (GC) and gas chromatography with mass spectrometry (GC-MS). We found that Ru-and Ni-contained catalysts increase the liquid products yields (significant increasing of yields of monomeric components) and prevent formation of gas and char. The maximal yield of products (81 wt. %) was obtained in presence of catalyst contained 3 wt. % of Ru, moreover the monomer yield was 36 %. The use of carbon support with high concentration of acid sites allows us to enhance the process of lignin ethanolysis. The sametime we found that use of Ni catalysts leads to formation of C-C bond cracking products. The use of Ru catalysts results in formation of hydrogenation products. Citation: Chikunov A.S., Shashkov M.V., Pestunov A.V., Kazachenko A.S., Mishenko T.I., Taran O.P. Hydrogenolysis of birch ethanol-lignin in supercritical ethanol over Ru and Ni catalysts bifunctional supported on oxidized carbon, Гидрогенолиз этаноллигнина березы в среде сверхкритического этанола в присутствии бифункциональных Ruи Ni-содержащих катализаторов, закрепленных на окисленном углеродном носителе А.С. Чикунов а , М.В. Шашков а , А.В. Пестунов б , А.C. Казаченко б , Т.И. Мищенко а , О.П. Таран а,в а Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН Россия, 630090, Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 5 б Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» Россия, 660036, Красноярск, Академгородок, 50/24 в Новосибирский государственный технический университет Россия, 630073, Новосибирск, пр. Карла Маркса, 20 Проведено исследование каталитического процесса гидрогенолиза органосольвентного лигнина березы белой (Betula alba) в среде сверхкритического этанола в присутствии бифункциональных катализаторов, содержащих наноразмерныеметаллические частицы Ru и Ni, закрепленные на окисленном углеродном материале Сибунит. Приготовленные катализаторы изучены физико-химическими методами (ПЭМ, адсорбция N2, рН суспензии) и испытаны в процессе гидрогенолиза в мягких условиях при 260 °C, 6-8 МПа. Состав жидких и газообразных продуктов процесса гидрогенолиза анализировали методами ГХ и ГХ-МС. Обнаружено, что присутствие в реакционной среде катализаторов, содержащих металлические частицы Ru и Ni, приводит к увеличению выходов жидких продуктов (с ростом выходов мономеров) и уменьшению выходов газа и кокса. Максимальный выход жидких продуктов в присутствии катализатора, содержащего 3 мас. % Ru, составил 81 мас. %, из которых выход мономеров 36 %. Показано, что использование углеродного носителя с высокой концентрацией кислотных центров увеличивает выход продуктов этанолиза. Применение Ni-и Ru-содержащих ката...