Biyokütle ve Model Bileşiklerin Brönsted ve Lewis Asitleri ile Platform Kimyasallara Katalitik Hidrotermal Dönüşümü (Catalytic Hydrothermal Conversion of Biomass and Model Compounds with Bronsted and Lewis Acid to Platform Chemicals)
Proje no. 20856 · Durum: Kapanmış (Yayın bekleniyor) · 2019
Özet
Hava kirliliğini arttıran ve küresel ısınmaya neden olan, giderek azalan fosil yakıtların kullanımının yerini alternatif yenilenebilir enerji kaynakları almaktadır. Yenilenebilir enerji kaynakları, güneş, rüzgâr, hidrolik, jeotermal, dalga ve biyokütle olarak sınıflandırılabilir. Bu hususta, biyokütleden kimyasal ve biyokimyasal yöntemlerle sıvı ve gaz biyoyakıtlar ve çeşitli kimyasalların üretilmesi konusunda yoğun çalışmalar yapılmaktadır. Bu projede lignoselülozik biyokütlenin 5-HMF, Levulinik asit gibi platform kimyasallara katalitik hidrotermal dönüşümü üzerine çalışılmıştır. İnülince zengin yer elması gerçek biyokütle olarak kullanılmıştır. Biyokütlenin temel yapıtaşlarını oluşturan selüloz, hemiselüloz ve lignin içeriklerini belirlemek amacıyla, deneysel çalışmalarda kullanılan yer elması öncelikle Van Soest analizine tabi tutulmuştur. Deneysel çalışmalarda, azot atmosferi altında, farklı biyokütle/çözücü (1g, 1.5g, 2g Yer Elması/22 ml Çözücü), sıcaklık (140, 160, 180 °C) ve pH (0.5, 1, 1.5 değerine sahip ve Brönsted asidi olarak seçilen H2SO4 çözeltisinde) koşullarında çalışılmıştır. Brönsted asiti varlığında, 20, 40, 60 ve 120. dakikalarda numuneler alınarak, deneyler kesikli otoklav tipi reaktörlerde gerçekleştirilmiştir. Ayrıca bu koşullarda AlCl3, ZnCl2 ve CrCl3 gibi Lewis asitlerinin de reaksiyon ürünlerinin verimi üzerine olan etkisi araştırılmıştır. Bunun yanı sıra Brönsted ve Lewis asitlerinin sinerjik etkileri de araştırılarak sonuçlar değerlendirilmiştir. Belirlenen reaksiyon koşulları arasında, biyokütleden platform kimyasallara dönüşümde optimum koşullar saptanmıştır. Elde edilen sıvı ürünlerin HPLC ve TOC analizleri yapılmıştır.