Исследовательская группа из Южной Кореи разработала передовой каталитический и разделительный процесс, который позволяет одновременно производить ксилоновую кислоту и ксилит из ксилозы в условиях окружающей среды, без необходимости подачи внешнего водорода или кислорода.
Д-ра Ён Гю Хван, Джихун Ким и Кён-Рюл О из Корейского научно-исследовательского института химических технологий (KRICT) сообщили о новой одностадийной каталитической реакции с использованием переноса водорода на основе платины (Pt), которая преобразует ксилозу — сахар, обычно получаемый из сельскохозяйственных отходов, таких как кукурузные початки и берёзовая кора, — в два ценных химических вещества: ксилоновую кислоту (фармацевтический прекурсор) и ксилит (сырьё для биопластиков и подсластителей).
Реакция протекает эффективно при комнатной температуре и атмосферном давлении, без использования дополнительных газов, и демонстрирует эффективность переноса водорода в 100%.
В марте команда представила платиновый катализатор, диспергированный на циркониевой (ZrO₂) подложке, который демонстрирует превосходную возможность повторного использования (более 80% конверсии после 5 циклов) по сравнению с обычными катализаторами на углеродной основе. В апреле они также представили устойчивый нисходящий процесс с использованием биполярной мембранной электродиализа (BMED), который позволил одностадийно разделить реакционную смесь на ксилоновую кислоту, ксилит и основание, обеспечив экономию энергии до 46,4%.
Интегрированная система достигла скорости производства 37,5 г/л/ч для ксилоновой кислоты и ксилита — в 1,5–6 раз выше, чем у существующих термокаталитических, фотокаталитических или биокаталитических методов.
Д-р Хван заявил: «Наш катализатор и платформа разделения предлагают новую парадигму для углеродно-нейтральной биопереработки непищевой биомассы и даже пластиковых отходов».
Это исследование было опубликовано в марте и апреле 2025 года в качестве обзорных статей в журналах ChemSusChem и ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
Предоставлено Национальным исследовательским советом науки и технологий.