21.6.2023
Tohtorinväitös γ-valerolaktonin, vihreän alustamolekyylin, tehokkaammasta tuotannosta
M.Sc. (Tech.) Jose Delgado Lirianon väitöskirja kemian- ja prosessitekniikan alalta esitetään julkisesti tarkastettavaksi Åbo Akademin luonnontieteiden ja tekniikan tiedekunnassa.
Väitöskirjan otsikkona on Production of γ-valerolactone, a green platform molecule.
Väitöstilaisuus järjestetään keskiviikkona 28. kesäkuuta 2023 klo 13 osoitteessa auditorio Argentum, Aurum, Henrikinkatu 2, Turku ja sitä voi seurata myös etänä. Vastaväittäjinä toimivat professori Pascal Fongarland, Université Claude Bernard Lyon 1, Lyon, Ranska ja Research Director Laurent Falk, Université de Lorraine, Nancy, Ranska. Kustoksena toimii professori Henrik Grénman, Åbo Akademi.
Yhteenveto
Teollisuuden vihreän vallankumouksen myötä energiaa ja materiaaleja tulee tuottaa enenevissä määrin uusiutuvista luonnonvaroista. Biomassa, kuten metsänhoidolliset tähteet ja maatalousjätteet, ovat arvokkaita raaka-aineita mm. biopohjaisten polttoaineiden, materiaalien ja kemiallisten tuotteiden valmistamisessa.
Biomassa on monipuolisten kemiallisten yhdisteiden lähde, joista osaa pidetään alustamolekyyleina, jotka soveltuvat erityisen hyvin jatkojalostettavaksi korkean lisäarvon tuotteiksi. Alustamolekyyli γ-valerolaktonia (GVL) voidaan käyttää myrkyttömänä polaarittomana liuottimena, jolla on hyvät fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, sekä esimerkiksi polttoaineiden tuotannossa.
Tämä väitöskirja keskittyy tutkimaan menetelmiä γ-valerolaktonin tehokkaaseen tuotantoon alkyylilevulinaateista, joiden saadaan biomassan hemiselluloosan ja selluloosan sokerimolekyyleistä, kineettisestä ja termodynaamisesta näkökulmasta.
Reaktio tapahtuu kahdessa vaiheessa, alkyylilevulinaattien katalyyttisellä hydrauksella ja molekyylinsisäisellä renkaanmuodostuksella GVL:n aikaansaamiseksi. Kiinteää Ru/C-katalyyttiä käytettiin hydrausreaktion suorittamiseen molekylaarisen vedyn kanssa ja happokatalyyttiä Amberlite IR120 hyödynnettiin renkaansulkemisreaktion kiihdyttämiseen. Tutkimuksessa havaittiin, että renkaan sulkeutuminen oli hitaampaa verrattuna hydraukseen, mikä rajoitti GVL-saantoa. Reaktiokinetiikka mallinnettiin onnistuneesti ottaen huomioon molemmat reaktiovaiheet. Mallien ekstrapolointikyvyn arvioimiseen käytettiin K-fold ristiinvalidointimenetelmää.
Reaktioentalpia on tärkeä tuntea tuotannon termistä riskiä evaluoidessa, koska se on olennainen parametri arvioidessa mahdollisen onnettomuuden seurauksia. Reaktioiden entalpia määritettiin molemmille reaktiovaiheille viidelle n-alkyylilevulinaatille (metyylistä pentyylilevulinaattiin) eri reaktio-olosuhteissa käyttämällä panoskalorimetrejä.
M.Sc. (Tech.) Delgado Lirianon tohtorinväitös ja kansainvälinen kaksoistutkinto on Åbo Akademin ja ranskalaisen Institute National des Sciences Appliquées de Rouen Normandie (INSA Rouen) -instituutin välinen yhteistyö, ja se auttaa ymmärtämään paremmin γ-valerolaktonin, vihreän alustamolekyylin, tehokkaampaa tuotantoa.
Professori Sébastien Leveneur, INSA Rouen, Ranska, ja professori Henrik Grénman, Åbo Akademi, ovat toimineet Delgado Lirianon ohjaajina.
Jose Delgado Liriano on syntynyt 1989, Santo Domingossa, Dominikaanisessa Tasavallassa. Hän on tavoitettavissa puhelimitse numerosta +33 7 6656 9006 ja sähköpostitse osoitteesta josedelgadoinq@gmail.com.
Väitöskirja on luettavissa Åbo Akademin julkaisuarkistossa Doriassa.
Tästä linkistä voit ladata lehdistökuvan väittelijästä.
Ohjeet tohtorinväitöstilaisuuden seuraamiseksi etänä
Jotta voisit seurata tohtorinväitöstilaisuutta etänä, tarvitset ohjelman nimeltä Zoom tai Google Chrome -selaimen. Sinun ei tarvitse luoda Zoom-tiliä voidaksesi seurata väitöstilaisuutta. Jos asennat Zoom-sovelluksen tulee sinun napauttaa tapahtuman linkkiä (yllä) ja hyväksyä, että Zoom avaa linkin.