Titre :

Enhancing 5-hydroxymethylfurfural oxidation to 2,5-furan-dicarboxylic acid with Au-supported catalysts: Optimizing reaction parameters and unraveling degradation mechanism through DFT calculations

Auteur(s) :

Oyegoke, T. [Auteur]
École normale supérieure de Lyon [ENS de Lyon]
Ahmadu Bello University
Sadier, Achraf [Auteur]
Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 [UCCS]
Navarro Jaen, Sara [Auteur]
Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 [UCCS]
Ventimiglia, A. [Auteur]
Alma Mater Studiorum Università di Bologna = University of Bologna [UNIBO]
Dimitratos, N. [Auteur]
Alma Mater Studiorum Università di Bologna = University of Bologna [UNIBO]
Dumeignil, Franck [Auteur]
Unité de Catalyse et Chimie du Solide (UCCS) - UMR 8181
Jibril, B. E. [Auteur]
Ahmadu Bello University
Wojcieszak, Robert [Auteur]
Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 [UCCS]
Michel, C. [Auteur]
École normale supérieure de Lyon [ENS de Lyon]

Titre de la revue :

Catal. Today

Nom court de la revue :

Catal. Today

Numéro :

445

Pagination :

115086

Date de publication :

2024-11-18

ISSN :

0920-5861

Mot(s)-clé(s) en anglais :

Degradation
Oxidation
Heterogeneous catalysis
Density Functional Theory
Gold nanoparticles
HMF

Discipline(s) HAL :

Chimie/Catalyse

Résumé en anglais : [en]

Lignocellulosic biomass holds promise for producing valuable chemicals. Among possible key reactions, the 5-hydroxymethylfurfural (HMF) oxidation to 2,5-furandicarboxylic acid (FDCA) using O2 as a final oxidant and supported ...
Lire la suite >Lignocellulosic biomass holds promise for producing valuable chemicals. Among possible key reactions, the 5-hydroxymethylfurfural (HMF) oxidation to 2,5-furandicarboxylic acid (FDCA) using O2 as a final oxidant and supported Au catalysts is a promising route but that suffers from carbon balance issues. This study explores the mechanism of HMF oxidation to FDCA on a Au(111) model catalyst using computational modeling. Our results identify the main intermediate (HMFCA) and the major degradation pathways from HMF and HMFCA. Since we predict a higher degradation rate for HMF, we designed an experimental two-step approach, using a low temperature to convert fully HMF and improve the carbon balance and then raising the temperature to convert the HMFCA intermediate into FDCA. This approach was successful, reaching a high yield in FDCA (>90 %) in 8 hours while keeping the carbon balance above 97 %.Lire moins >

Langue :

Anglais

Audience :

Internationale

Vulgarisation :

Non

Établissement(s) :

Université de Lille
CNRS
Centrale Lille
ENSCL
Univ. Artois

Collections :

• Unité de Catalyse et Chimie du Solide (UCCS) - UMR 8181

Équipe(s) de recherche :

Valorisation des alcanes et de la biomasse (VAALBIO)

Date de dépôt :

2024-11-20T22:04:10Z
2024-11-29T11:05:33Z