«Очевидная практическая значимость»: российские учёные упростили получение молочной кислоты в промышленных масштабах

Российские химики разработали новый катализатор на основе висмута, палладия и циркония для получения молочной кислоты в один этап. Молочная кислота широко применяется в химической промышленности, однако процесс её получения из глицерина сложен и включает несколько стадий. Авторы работы нашли способ упростить эту технологию, использование нового катализатора позволит сократить время получения кислоты и удешевить её. Исследование поможет в будущем заместить импортные поставки этого вида химического сырья, считают химики.

• Gettyimages.ru
• © dra_schwartz

Учёные из лаборатории каталитических исследований Томского государственного университета создали инновационный метод получения молочной кислоты из глицерина — дешёвого побочного продукта производства биотоплива. Об этом RT сообщили в пресс-службе университета. Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Catalysis A: General.

Напомним, молочная кислота — это соединение-добавка, применяемая в качестве консерванта и антиоксиданта. Вещество широко используется в пищевой, фармацевтической, текстильной промышленности, косметологии, производстве биоразлагаемых полимеров и т. д. Сегодня этот важный химический компонент по большей части импортируется в Россию из других стран. Так, на момент 2020 года импорт составлял 99% российского рынка.

В промышленности молочную кислоту получают либо ферментативным способом, либо синтетическим. Однако у обоих способов есть ряд недостатков — довольно дороги и неэкологичны. Поэтому интерес исследователей сосредоточен на разработке экологически чистого процесса получения молочной кислоты из сырого глицерина — дешёвого побочного продукта производства биотоплива. Препятствием в данном случае становится сложность химического процесса: чтобы получить молочную кислоту из глицерина, нужно провести целую серию химических реакций, для каждой из которых нужны разные катализаторы.

• Gettyimages.ru
• © Westend61

Авторы исследования нашли решение этой проблемы. Они разработали универсальный катализатор, который позволит получать молочную кислоту в один этап. Катализатор включает полимерный комплекс металла циркония и органической молекулы, а также биметаллические наночастицы из висмута и палладия.

Эксперименты показали, что в присутствии полученного катализатора реакции преобразования глицерина в молочную кислоту протекают одномоментно и быстро.

«Понимание механизмов протекающих процессов, а также широкие возможности варьирования структуры металлорганических координационных полимеров позволили «построить» подходящие материалы с заданными каталитическими свойствами для минимизации протекания побочных реакций», — отметила в беседе с RT кандидат химических наук, научный сотрудник лаборатории каталитических исследований ТГУ Виктория Торбина.

Катализатор может применяться для получения молочной кислоты неоднократно. Использование этой технологии в перспективе поможет замещению импорта молочной кислоты, отмечают исследователи. Кроме того, работа имеет важное научное значение.

«Помимо очевидной практической значимости, данная работа имеет глубокую фундаментальную ценность ввиду расширения понимания связи «структура — свойство» в области каталитической химии», — подытожила Виктория Торбина.

Источник