MODEL BİLEŞİKLERİN HİDROTERMAL DÖNÜŞÜMÜ VE DEGERLİ KİMYASALLARIN ÜRETİMİ
Proje no. 1351 · Durum: Kapanmış · 2017
Özet
Yenilenebilir enerji kaynakları, ülkemiz ve tüm dünya için büyük önem taşımaktadır. Bu nedenle, biyokütlelerden değerli kimyasalların ve/veya enerji kaynağı olarak kullanılabilecek H2 ve CH4 gibi gazların üretimi, reaksiyon koşulları ve uygulamaları araştırılmaktadır. Bu projede biyokütlenin üç yapısal bileşeninden biri olan selüloz polimeri ile ve selülozik kısmını temsilen model bileşik olarak glikoz ve onun izomeri olan fruktoz ile deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Değerli kimyasalların üretiminde bu bileşiklerin hidrotermal parçalanmadaki davranışları araştırılmıştır. Fruktoz, glikoz ile aynı kapalı kimyasal formüle (C6H12O6) sahip olmakla beraber yapısal olarak farklılık göstermektedir. Glikoz birinci karbonda aldehid grubu bulunduran bir monosakkarit iken, fruktoz ikinci karbonunda keto grubu bulunduran bir monosakkarittir. Bileşiklerin yapısındaki bu farklılığın, hidrotermal parçalanmada oluşan ürünlerin dağılımı ve miktarları üzerine etkisi yapılan deneysel çalışma kapsamında incelenmiştir. Bu sayede yapısında daha çok glikoz polimeri olan selülozun, onun monomeri olan glikozun ve glikozun izmeri olan fruktozun olası davranışları ve farklılıkları irdelenmiştir. Farklı reaksiyon koşullarında gerçekleştirilen deneylerde, oluşan ürünlerin miktarları ve verimleri belirlenmiştir. Çalışmalarda HNO3, H2SO4, Al(NO3)3 ve Cr(NO3)2 katalizörleri kullanılmıştır. Maksimum ürün verimine ulaşmada, reaksiyon sıcaklığının (120, 140, 160 ve 180oC), reaksiyon zamanının (20, 30, 40, 60 dk), pH seviyesinin (0.5, 1.0, 1.5) ve katalizörlerin etkileri incelenmiştir. Reaksiyon sonucunda oluşan sıvı üründeki bileşiklerin miktarları ve organik karbon içerikleri, HPLC ve TOC ile yapılan analizlerle belirlenmiş olup sıvı üründeki değerli bileşiklerin verimleri hesaplanmıştır.