फुफ्फुसीय तरलरासायनिक सूत्र C5H4O2 और CAS 98-01-1. के साथ एक कार्बनिक यौगिक है, यह एक बेरंग और पारदर्शी तैलीय तरल है, जो बेंज़लडिहाइड . के समान एक विशेष गंध के साथ ठंडे पानी में थोड़ा घुलनशील है, गर्म पानी में घुलनशील है Furfuryl अल्कोहल, Furfuryl Acid, Tetrahydrofuran, - Valerolactone, pyrrole, tetrahydropyrrole, आदि .
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रासायनिक सूत्र |
C5H4O2 |
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सटीक द्रव्यमान |
132 |
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आणविक वजन |
132 |
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m/z |
96 (100.0%), 97 (5.4%) |
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मूल विश्लेषण |
C, 45.46; H, 6.10; O, 48.44 |
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Furfural (रासायनिक नाम 2- Furanaldehyde) एक बायोमास व्युत्पन्न है जो कृषि कचरे से व्युत्पन्न है जैसे कि कॉर्न कोब्स और राइस हस्क . अपने आणविक संरचना में फुरन की अंगूठी पूरी तरह से पूरी तरह से अपशक्तता से जुड़ा हुआ है, जैसे कि रासायनिक, दवा, कृषि और ऊर्जा .
1. उच्च प्रदर्शन रेजिन और चिपकने वाले
फुरफुरल फ्यूरन राल, फुरल राल, और फुरफुरल कीटोन राल . के लिए कोर कच्चा माल है, उनमें से, फ्यूरफ्यूरिल अल्कोहल राल (फरफुरल के हाइड्रोजनीकरण द्वारा उत्पादित) में उत्कृष्ट क्षार प्रतिरोध, गर्मी प्रतिरोध और जल प्रतिरोध होता है, और व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है:
कास्टिंग उद्योग: एक रेत मोल्ड बाइंडर के रूप में, फुरफ्यूरिल अल्कोहल राल 1600 डिग्री से ऊपर के उच्च तापमान का सामना कर सकता है, कास्टिंग की आयामी सटीकता में 30% तक सुधार और स्क्रैप दर को 25% . तक कम कर सकता है।
एंटी संक्षारण इंजीनियरिंग: फुरफुरल राल कोटिंग में रासायनिक भंडारण टैंकों, अपतटीय प्लेटफार्मों और अन्य परिदृश्यों में एपॉक्सी राल की तुलना में 40% अधिक संक्षारण प्रतिरोध होता है, और इसकी सेवा जीवन 15 साल से अधिक . तक बढ़ाया जाता है।
इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग: फ़्यूरोन राल का उपयोग एक एकीकृत सर्किट पैकेजिंग सामग्री के रूप में किया जाता है, जिसमें एक थर्मल विस्तार गुणांक 25ppm/ डिग्री के रूप में कम होता है, 5G संचार उपकरणों में सामग्री स्थिरता के लिए कड़े आवश्यकताओं को पूरा करता है .}
2. विलायक और अर्क
फुफ्फुसीय तरल, एक ध्रुवीय विलायक के रूप में, चुनिंदा रूप से असंतृप्त यौगिक निकाल सकते हैं:
पेट्रोलियम रिफाइनिंग: चिकनाई वाले तेल से अलग सुगंधित हाइड्रोकार्बन, चिकनाई तेल के एंटीऑक्सिडेंट प्रदर्शन में 60%तक सुधार करें, और तेल परिवर्तन चक्र को 20000 किलोमीटर . तक बढ़ाएं
बायोडीजल उत्पादन: फुरफुरल निष्कर्षण विधि तेल रूपांतरण दर में 15% बढ़ सकती है और ट्राइग्लिसराइड अवशेषों को 0 . 5% से नीचे कर सकती है।
फार्मास्युटिकल इंटरमीडिएट की शुद्धि: विटामिन बी 6 के संश्लेषण में, फुरफुरल निष्कर्षण प्रक्रिया 99 . 9% की शुद्धता प्राप्त करती है और उपज में 85% तक वृद्धि होती है।
3. कार्बनिक संश्लेषण मध्यवर्ती
Furfural ऑक्सीकरण, कमी और अन्य प्रतिक्रियाओं के माध्यम से 200 से अधिक यौगिकों को उत्पन्न कर सकता है
Tetrahydrofurfuryl अल्कोहल: 100000 टन से अधिक . की वार्षिक वैश्विक मांग के साथ, कीटनाशक मध्यवर्ती, सुगंध और विशेष प्लास्टिक की तैयारी के लिए एक विलायक और सिंथेटिक कच्चे माल के रूप में उपयोग किया जाता है।
फ्यूरी एसिड: नायलॉन 6,6 के संश्लेषण में उपयोग किया जाने वाला एक संशोधक, जो सामग्री की प्रभाव ताकत को 40% तक बढ़ाता है और व्यापक रूप से कार बम्पर और इलेक्ट्रॉनिक केसिंग में उपयोग किया जाता है .
गामा वैलेरोलैक्टोन: क्लोरीनयुक्त हाइड्रोकार्बन के लिए एक हरे रंग के विलायक विकल्प के रूप में, यह कोटिंग्स और सफाई एजेंटों के क्षेत्र में सालाना 50000 टन तक बदल सकता है .
फार्मास्युटिकल फील्ड: जीवाणुरोधी दवाओं से लेकर नई कैंसर विरोधी दवाओं तक
1. जीवाणुरोधी और विरोधी भड़काऊ दवाएं
फुरफुरल और इसके डेरिवेटिव में व्यापक स्पेक्ट्रम जीवाणुरोधी गतिविधि होती है:
फराकिलिन: फ्यूरफुरल और नाइट्रो यौगिकों के संक्षेपण द्वारा निर्मित, 99 . 9% के निषेध दर के साथ, ग्राम पॉजिटिव बैक्टीरिया के खिलाफ 9%, त्वचा के संक्रमण और मौखिक अल्सर के उपचार के लिए उपयोग किया जाता है।
Mometasone Furote: तीसरी पीढ़ी के ग्लूकोकॉर्टिकॉइड के रूप में 11 चरणों . में संश्लेषित फ़्यूरफुरल का एक व्युत्पन्न, इसका विरोधी भड़काऊ प्रभाव हाइड्रोकार्टिसोन के 500 गुना है, और इसकी वैश्विक वार्षिक बिक्री 2 बिलियन अमेरिकी डॉलर . से अधिक है।
2. एंटी ट्यूमर ड्रग वाहक
फ़्यूरफुरल के साथ संशोधित नैनोमैटेरियल्स लक्षित दवा वितरण प्राप्त कर सकते हैं:
Furfural Chitosan microspheres: Adriamycin लोड करने के बाद, MCF -7 की हत्या दक्षता स्तन कैंसर कोशिकाओं में कोशिकाओं को तीन बार बढ़ा दी गई थी, और हृदय विषाक्तता . कम हो गई थी।
फुरफुरल ग्राफीन समग्र: एक फोटोथर्मल थेरेपी एजेंट के रूप में, निकट-अवरक्त प्रकाश विकिरण के तहत, ट्यूमर साइट का तापमान 52 डिग्री तक बढ़ सकता है, 100% ट्यूमर एब्लेशन को प्राप्त कर सकता है .}
3. ड्रग इंटरमीडिएट
Furfural विभिन्न प्रमुख दवाओं के संश्लेषण के लिए शुरुआती बिंदु है:
विटामिन बी 1:फुफ्फुसीय तरल30000 टन . के वैश्विक वार्षिक उत्पादन के साथ, क्लोरीनीकरण और अमोनोलिसिस जैसे चरणों के माध्यम से थियाज़ोल रिंग इंटरमीडिएट में परिवर्तित किया जाता है
एंटीपीलेप्टिक ड्रग्स: फुरफुरल डेरिवेटिव्स साइक्लाइज़ेशन रिएक्शन के माध्यम से फेनिटोइन सोडियम उत्पन्न करते हैं, मिर्गी के दौरे के लिए 85% की नियंत्रण दर के साथ .
कृषि के क्षेत्र में: मिट्टी में सुधार से हरी रोकथाम और नियंत्रण तक
1. जैविक कीटनाशक
फ़्यूरफुरल का विभिन्न कृषि कीटों पर संपर्क और पेट विषाक्तता प्रभाव है:
Furfural मैट्रिन यौगिक: 24- afhids की मृत्यु दर 95%तक पहुंच जाती है, रासायनिक कीटनाशकों की तुलना में मधुमक्खी विषाक्तता को 30 गुना तक कम करना .}
Furfural Fumigant: भंडारण कीटों की रोकथाम और नियंत्रण में, 0 . 5% की एकाग्रता 100% हत्या को प्राप्त कर सकती है, और कीटनाशक अवशेषों का कोई जोखिम नहीं है।
2. पौधे विकास नियामक
Furfural प्लांट एंटीऑक्सिडेंट सिस्टम को सक्रिय कर सकता है:
तनाव प्रतिरोध में सुधार: सूखे की स्थिति के तहत, फुरफुरल उपचार से मक्का के पत्तों की पानी की प्रतिधारण दर 20% तक बढ़ जाती है और 15% . की पैदावार होती है
फल संरक्षण: फरफुरल कोटिंग उपचार स्ट्रॉबेरी के शेल्फ जीवन को 7 दिनों तक बढ़ा सकता है और विटामिन सी की अवधारण दर को 85%. तक बढ़ा सकता है
3. मृदा संशोधन
फुरफुरल अवशेष (फुरफुरल उत्पादन का उत्पाद) कार्बनिक पदार्थ और फॉस्फोरस पोटेशियम तत्वों में समृद्ध है:
खारा क्षार भूमि बहाली: फरफुरल अवशेषों का अनुप्रयोग मिट्टी के पीएच को 0 . 8 इकाइयों और विनिमेय सोडियम सामग्री को 40%तक कम कर सकता है।
हेवी मेटल पासेशन: कैडमियम दूषित मिट्टी में, फुरफुरल अवशेष चावल के अनाज के कैडमियम अवशोषण को 65%तक कम कर देता है, खाद्य सुरक्षा मानकों को पूरा करता है .
1. जैव ईंधन का उत्पादन
Furfural दूसरी पीढ़ी के जैव ईंधन के लिए मुख्य कच्चा माल है:
बायोलॉजिकल एविएशन केरोसिन: फ्यूरफुरल को हाइड्रोजनीकरण डीऑक्सीजनेशन और आइसोमराइजेशन द्वारा निर्मित किया जाता है, 42 . 8mj/किग्रा की ऊर्जा घनत्व के साथ, जो पेट्रोकेमिकल एविएशन केरोसिन के करीब है।
बायोडीजल एडिटिव: फ्यूरफुरल डेरिवेटिव्स 8 यूनिट्स द्वारा डीजल की सीटेन संख्या को बढ़ा सकते हैं, निकास पार्टिकुलेट मैटर उत्सर्जन को 30%. तक कम कर सकते हैं
2. हाइड्रोजन ऊर्जा वाहक
फ्यूरफुरल को फोटोकैटलिटिक क्रैकिंग के माध्यम से हाइड्रोजन में परिवर्तित किया जा सकता है:
TiO2/ग्राफीन समग्र उत्प्रेरक: नकली सूर्य के प्रकाश के तहत, फरफ़ुरल की हाइड्रोजन उत्पादन दक्षता 12 मिमी/जी · एच तक पहुंचती है, जो कि पारंपरिक तरीकों से तीन गुना है .
हाइड्रोजन स्टोरेज सामग्री: Furfural संशोधित धातु कार्बनिक ढांचा (MOF) सामग्री 6 . 2wt%की हाइड्रोजन भंडारण क्षमता के साथ, अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी के 2025 लक्ष्य को पूरा करती है।
3. संयुक्त गर्मी और बिजली उत्पादन
ऊर्जा बंद-लूप प्राप्त करने के लिए फरफुरल अवशेषों का व्यापक उपयोग:
बायोमास पावर जेनरेशन: 1 टन फुरफुरल अवशेष 600kWh बिजली उत्पन्न कर सकते हैं, 200 घरों की दैनिक बिजली की जरूरतों को पूरा करें .
अपशिष्ट गर्मी हीटिंग: फरफुरल प्लांट से अपशिष्ट गर्मी एक 3-} किलोमीटर के दायरे में इमारतों के लिए सर्दियों के हीटिंग प्रदान कर सकती है, जिससे थर्मल दक्षता बढ़कर 85%. हो गई
1. हॉट प्रोसेसिंग सार
फुरफुरल भोजन को एक अद्वितीय कारमेल सुगंध देता है:
ब्रेड सार: फरफुरल और माल्टोल का मिश्रण रोटी की स्वाद की तीव्रता को 40% बढ़ा सकता है और ब्रेड के शेल्फ जीवन को 3 दिन . तक बढ़ा सकता है
कॉफी सार: 0 . 01% फरफुरल कड़वे स्वाद और गहरी भुनी हुई कॉफी की जली हुई सुगंध का अनुकरण कर सकता है।
2. प्राकृतिक संरक्षक
मोल्ड और खमीर पर फुरफुरल का निरोधात्मक प्रभाव होता है:
मांस परिरक्षण: फरफुरल कोटिंग उपचार 7 दिनों से 14 दिनों तक ठंडे ताजे मांस के शेल्फ जीवन का विस्तार करता है, और रंग अंतर मूल्य ge ई से 50%. को कम करता है
जूस संरक्षण: संतरे के रस में 0 . 05% फ़्यूरफुरल जोड़ना, परिमाण के तीन आदेशों द्वारा सूक्ष्मजीवों की संख्या को कम करता है और विटामिन सी की अवधारण दर को 90% तक बढ़ाता है।
सामग्री विज्ञान: फ्रंटियर टेक्नोलॉजीज का नवाचार इंजन
1. 3 d मुद्रण सामग्री
Furfural आधारित Photosensitive राल में उच्च मुद्रण सटीकता है:
बायोडिग्रेडेबल मचान: एक हड्डी पाड़ फुरफुरल पॉलीलैक्टिक एसिड कम्पोजिट राल के साथ मुद्रित, 85% की एक छिद्र और सेल आसंजन दर में 50% की वृद्धि के साथ .}
इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस पैकेजिंग: फुरफुरल संशोधित एपॉक्सी राल की इलाज की दर कम हो गई है, उच्च-सटीक पैकेजिंग की आवश्यकताओं को पूरा करते हुए, 0 . 3%तक कम कर दिया गया है।
2. क्वांटम कंप्यूटिंग सामग्री
क्वांटम बिट्स के निर्माण के लिए फरफ्यूरल डेरिवेटिव का उपयोग किया जाता है:
सिंगल अणु चुंबक: कोबाल्ट कॉम्प्लेक्स फुरफुरल द्वारा ब्रिज किए गए धीमे चुंबकीय विश्राम व्यवहार को प्रदर्शित करते हैं, 10k तक के अवरुद्ध तापमान के साथ, क्वांटम कंप्यूटिंग के लिए उम्मीदवार सामग्री प्रदान करते हैं .
फोटोल्यूमिनसेंट सामग्री: फरफुरल दुर्लभ पृथ्वी परिसरों में निकट-अवरक्त क्षेत्र में 85% की एक ल्यूमिनेसेंस दक्षता होती है, जिसका उपयोग जैविक इमेजिंग और ऑप्टिकल संचार . के लिए किया जा सकता है
3. पर्यावरण के अनुकूल adsorbent सामग्री
फुफ्फुसीय तरलसंशोधित adsorbent में उच्च चयनात्मकता है:
भारी धातु हटाने: Pb ⁺ ⁺ के लिए Furfural chitosan microspheres की सोखना क्षमता 220mg/g तक पहुंचती है, जो कि सक्रिय कार्बन . के 5 गुना है
डाई डिकोलोराइजेशन: फुरफुरल ग्राफीन ऑक्साइड कम्पोजिट सामग्री में मेथिलीन ब्लू के लिए 99% की डिकोलोराइजेशन दर होती है और इसे 10 बार से अधिक . से अधिक के लिए पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है
उद्योग आउटलुक: ग्रीन केमिकल उद्योग का भविष्य पथ
कार्बन तटस्थता लक्ष्यों की उन्नति के साथ, फुरफुरल उद्योग एक ऐतिहासिक अवसर की शुरुआत कर रहा है:
तकनीकी सफलता: एंजाइमेटिक कैटालिसिस द्वारा फुरफुरल उत्पादन की रूपांतरण दर को बढ़ाकर 95%कर दिया गया है, ऊर्जा की खपत 60%तक कम हो गई है, और लागत पेट्रोकेमिकल मार्ग . के करीब है
नीति सहायता: चीन ने "रणनीतिक उभरते हुए उद्योग" के रूप में फ़्यूरफुरल को सूचीबद्ध किया है और 2030. द्वारा एक अरब डॉलर का औद्योगिक क्लस्टर बनाने की योजना है
बाजार की क्षमता: वैश्विक फरफुरल बाजार 2025 में $ 350 मिलियन से बढ़कर 2030 में $ 820 मिलियन तक बढ़ने की उम्मीद है, जिसमें 18 . 5%की वार्षिक वृद्धि दर है।
कृषि अपशिष्ट से लेकर उच्च-अंत सामग्री तक, पारंपरिक केमिकल इंजीनियरिंग से लेकर क्वांटम प्रौद्योगिकी तक, फुरफुरल एक महत्वपूर्ण लिंक बन रहा है जो जैव-आर्थिक और परिपत्र अर्थव्यवस्था को अपने अद्वितीय हरे गुणों के साथ जोड़ता है और प्रौद्योगिकी की निरंतर उन्नति के साथ . का उपयोग करता है, यह "प्राचीन अभी तक युवा" यौगिक निश्चित रूप से नई सामग्री, नई ऊर्जा, नई ऊर्जा, नई ऊर्जा, नई ऊर्जा, नई ऊर्जा, नई ऊर्जा, नई ऊर्जा, नई ऊर्जा, नए पदार्थों में चमक जाएगी।
सिंथेटिक फरफुरल:
1. एक चरण विधि फ्यूरफुरल का उत्पादन करने के लिए पेंटोसन हाइड्रोलिसिस और पेंटोस निर्जलीकरण की दो-चरणीय प्रतिक्रिया है, जो एक समय में एक ही हाइड्रोलिसिस पॉट में पूरा होता है .}
अपने कम उपकरण निवेश और सरल संचालन . के कारण विकास के दशकों के बाद एक कदम प्रक्रिया का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है, विकास के दशकों के बाद, प्रारंभिक एकल पॉट कुकिंग से लेकर मल्टी पॉट सीरीज़ और निरंतर उत्पादन प्रक्रिया . से बहुत सुधार हुआ है।
एक चरण की प्रक्रिया में उच्च भाप की खपत, कम फरफुरल उपज और बड़ी मात्रा में अपशिष्ट अवशेष . की एक बड़ी मात्रा होती है, वर्तमान में, फरफुरल उत्पादन संयंत्र में अपशिष्ट अवशेषों के इलाज की विधि मुख्य रूप से कोयला सिंडर सीओ दहन प्रौद्योगिकी का उपयोग करने के लिए है, जो कि भाप के लिए ईंधन के रूप में फ़्यूरफुरल अपशिष्ट अवशेषों का उपयोग करने के लिए है।
2. दो-चरणीय विधि में, पेंटोसन को पहले पेंटोस का उत्पादन करने के लिए लगभग 100 डिग्री पर हाइड्रोलाइज्ड किया गया था, और फिर पेंटोस को निर्जलित किया गया था और एक उच्च तापमान पर साइकिल चलाया गया था।
1940 के दशक की शुरुआत में, j . w . dunning और अन्य लोगों ने पहले दो-चरण की तैयारी प्रक्रिया का अध्ययन किया और कच्चे माल के रूप में उत्प्रेरक और कॉर्नकॉब के रूप में सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग करके फ़र्फ़ुरल को तैयार करने के लिए निरंतर उपकरणों के एक सेट का उपयोग किया। हल्के परिस्थितियों में पेंटोस, और प्रक्रिया बहुत परिपक्व है . पेंटोस की उपज 95%से अधिक . तक पहुंचती है, दो-चरणीय प्रक्रिया अनुसंधान का ध्यान दूसरे चरण पर है, अर्थात्, फ़र्फ़ुरल .} का उत्पादन करने के लिए पेंटोस का निर्जलीकरण और चक्रवात।
दो-चरणीय प्रक्रिया अपेक्षाकृत जटिल है, उच्च उपकरण निवेश . के साथ दूसरे चरण निर्जलीकरण के लिए प्रक्रिया की स्थिति बहुत परिपक्व नहीं है, और इसे औद्योगिक उत्पादन में व्यापक रूप से लागू नहीं किया गया है . बायोमास में बहुत सारे हेमिकेलुलोज और सेल्यूलोज होते हैं, जो एसिड द्वारा हाइड्रोलाइज्ड किया जा सकता है।फुफ्फुसीय तरलया फ्यूरफुरल श्रृंखला कार्बनिक उत्पादों . हाइड्रोलिसिस, गैसोलीन या डीजल तेल की प्रक्रिया में, तेल उत्पादों में भंग किए गए फ़्यूरफुरल और अन्य हाइड्रोलिसेट्स के हिस्से को गतिशील रूप से निकालने के लिए उपयोग किया जाता है, जो अप्रत्यक्ष रूप से ईंधन की उपलब्ध मात्रा को बढ़ाता है और जैविक तरल ईंधन के उत्पादन का उद्देश्य प्राप्त करता है . {1} {
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