Проект № 23-23-00399
Настоящий проект носит поисковый характер и направлен на развитие нового направления, связанного с использованием гуминов в качестве источника углерода для химии и химической технологии. Под гуминами (humins) понимаются отходы каталитической переработки растительной биомассы - труднорастворимые фурановые полимеры, образующиеся при дегидратации углеводов. Выход гуминов при синтезе 5-гидроксиметилфурфурола или левулиновой кислоты может достигать 10-40%. Однако подходы к валоризации гуминов немногочисленны и находятся лишь на начальной стадии разработки. Валоризация гуминов является актуальной научной и практической задачей, решение которой необходимо для повышения рентабельности и экологической безопасности производств, основанных на использовании растительной биомассы в качестве химического сырья. Гумины характеризуются высоким содержанием связанного углерода (64-67%) и практически полным отсутствием неконтролируемых примесей других гетероатомов, кроме кислорода. Это позволяет рассматривать гумины в качестве перспективного сырья для получения углеродных материалов. В настоящем проекте впервые будет изучена применимость гуминов как возобновляемого сырья для получения азот- и фосфор-допированных активированных углей для катализа. Азот- и фосфор-допированные пористые углеродные материалы широко используются как носители в гетерогенном катализе и в качестве каталитически активных электродных материалов. Цель проекта – разработка методов получения новых азот- и фосфор-допированных активированных углей из гуминов и определение их потенциала в качестве каталитически-активных материалов для органического синтеза. В рамках проекта планируется впервые получить гетероатом-допированные активированные угли из гуминов и исследовать применимость этих углей в качестве носителей катализаторов для палладий- и никель-катализируемых реакций кросс-сочетания. Кроме того, будет исследована возможность применения полученных гетероатомдопированных углей в качестве электродных материалов для электрохимической активации Ni-катализируемых реакций кросс-сочетания.