Lignoselülozik Biyokütlenin yardımcı solvent ön işlemi ve katalitik hidrotermal reformlama ile hidroliz ürünlerinin değerli kimyasallara dönüştürülmesi (Co-solvent pretreatment of lignocellulosic biomass and conversion of hydrolysis products by catalytic hydrothermal reforming to valuable chemicals)
Proje no. 23031 · Durum: Kapanmış · 2021
Özet
Selüloz suda çözünürlüğü olmayan ve çözündürme için organik çözücülerin veya inorganik asitlerin kullanılmasını gerektiren bir yapıdadır. Selüloz çözündürme stratejilerinin geliştirilmesine yönelik yeni teknikler, bu malzemenin platform kimyasallarının geri kazanımı için yeşil malzeme kaynağı olarak kullanımını yaygınlaştıracaktır.Bu çalışma, su ve su-etil asetat, su-aseton, su-asetonitril karışımı gibi farklı çözücü ve yardımcı çözücü kullanılarak kimyasal ön işlemlerle badem kabuğunun yapısındaki selülozun şekere hidrolizi incelenecektir. Sıcaklık ve katı / çözücü oranı gibi reaksiyon koşulları, daha önceki çalışmalarımızda biyokütlenin maksimum sıvılaşma koşulları olarak belirlenmiş olup bu koşullarda sabit tutulacaktır. Lignin, hemiselüloz ve selülozun yapısal ayrışması kalitatif olarak Fourier Dönüşümü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) kullanılarak incelenecektir. Lignin ve selülozun bozundurulması için karakteristik dalga sayıları olan ve lignin için 1462.88 cm-1 ve 1602.9 cm-1 ve selüloz için 1320.32 cm-1 dalga sayısına karşı gelen spektral değişimler, hemiselüloz ile lignin arasındaki hidrojen bağının ayrışma etkisini belirlemede özellikle 3200 cm-1 ve 1636 cm-1 FTIR bandı farklı solvent sistemleri için yorumlanacaktır. FTIR spektrumları için sözü edilen değerlerin yanı sıra, her bir örnek için tüm FTIR bandı çözücü ve yardımcı çözücü sistemlerinin çözünme etkilerini açıklamak için yorumlanacaktır. Projenin ilk aşaması olarak niteleyebileceğimiz biyokütle çözündürme işlemi düşük sıcaklıkta ve organik solvent-su varlığında gerçekleştirilecektir. Daha sonra ilk aşamada çözündürülmüş ve ön işleme tabi tutulmuş karışım 2. aşama olarak yüksek sıcaklık ve basınç koşullarında katalizör varlığında hidrotermal reformlama işlemine tabi tutularak değerli kimyasalların elde edilmesi mümkün olacaktır. Yüksek oranda dönüşümün hedeflendiği bu iki aşamalı işlem bütünü ile tek aşamada elde edilen dönüşüm değerlendirme göre daha yüksek bir dönüşüm değeri elde edileceği ön görülmektedir.