8.1.2020
Väitöskirja teknillisen kemian ja reaktiotekniikan alalta
M.Sc. Adriana Freites Aguileran väitöskirja teknillisen kemian ja reaktiotekniikan alalta esitetään julkisesti tarkastettavaksi Åbo Akademin luonnontieteiden ja tekniikan tiedekunnassa keskiviikkona 15.1.2020.
Väitöskirjan otsikkona on Epoxidation of vegetable oils – process intensification for biomass conversion.
Kasveista, levistä, siemenistä ja puusta uutettavat öljyt muodostavat valtavan biomassan lähteen, josta voidaan valmistaa moninaisia tuotteita. Mäntyöljy, jota saadaan metsän biomassasta, on erinomainen kasviöljyjen lähde, koska mäntyöljyä on runsaasti saatavilla erityisesti pohjoisilla alueilla. Epoksidoituja kasviöljyjä ja rasvahappoja käytetään valmistettaessa muoveja, biovoiteluaineiden välituotteita, polyoleja, glykoleja, olefiinisiä yhdisteitä sekä polymeerien stabilisaattoreita. Epoksidoidut kasviöljyt muodostavat erinomaisen vihreän alustan biologisesti hajoavien tuotteiden kehittämiselle.
Tässä väitöstyössä keskityttiin Prilezhaevin epoksidointitekniikkaan vihreänä prosessisovelluksena, koska menetelmä hyödyntää uudistuvia luonnonvaroja ja tuottaa biohajoavia tuotteita myrkyttömän synteesin kautta. Tärkeä näkökulma väitöstyössä oli prosessin intensivointi, joka toteutettiin mikroaaltosäteilyn, heterogeenisen katalyysin ja uuden sekoitusteknologian avulla tavoitteena energiatehokkaampi prosessi, sekä parannetut tuotesaannot perinteellisiin menetelmiin verrattuna.
Öljyhapon (malliaine) ja mäntyöljyseosten epoksidointi suoritettiin sekoitussäiliöreaktorissa, johon liittyi takaisinkierrätys. Mikroaaltojen vaikutusta verrattiin tavanomaisella lämmityksellä saatuihin tuloksiin. Reaktorisysteemissä käytettiin erityislaatuista sekoitusteknologiaa (SpinchemTM), joka mahdollisti kiinteiden katalyyttikappaleiden immobilisoinnin.
Tulokset osoittivat, että korotettu lämpötila ja korkeammat etikkahapon ja vetyperoksidin konsentraatiot kiihdyttivät sekä epoksidointi- että renkaanaukaisureaktioita. Öljyhapon epoksidointi tapahtuu spontaanisti myös ilman katalyyttiä, mutta reaktion saantoa voidaan olennaisesti parantaa kohdistamalla systeemiin mikroaaltosäteilyä ja/tai lisäämällä siihen heterogeenistä katalyyttiä.
Monifaasisysteemi mallinnettiin matemaattisesti lähtien perusperiaatteista. Epoiksidoinnin mallit, jotka luotiin sekä perinteiselle lämmitykselle että mikroaaltosäteilylle olivat hyvin yhteensopivia verrattaessa kokeellisia ja mallin antamia komponenttien konsentraatioprofiileja.
Adriana Freites Aguilera väittelee tohtoriksi keskiviikkona 15. tammikuuta 2020 klo 13 osoitteessa auditorio Ringbom, Axelia, Piispankatu 2, Turku. Vastaväittäjänä toimii Dr Carine Julcour, Université de Toulouse, Ranska, ja kustoksena akatemiaprofessori Tapio Salmi, Åbo Akademi.
Adriana Samantha Freites Aguilera on syntynyt 26.9.1992 Caracasissa, Venezuelassa. Hän suoritti ylioppilastutkinnon 2009 Centro Educativo Asociación de Profesores de la Universidad Central de Venezuela -lukiossa, Caracasissa, Venezuelassa, ja M.Sc.-tutkinnon 2015 Universidad Central de Venezuela -yliopistossa, Caracasissa, Venezuelassa.
Adriana Freites Aguilera on tavoitettavissa puhelimitse numerosta 044 976 9323 ja sähköpostitse osoitteesta adriana.freites@abo.fi.
Väitös on sähköisessä muodossa Doriassa:
www.doria.fi/handle/10024/175243?locale=lfi.
Klikkaamalla kuvaa saat ladattua painokelpoisen kuvan väittelijästä.
Kuva on tiedotusvälineiden vapaasti käytettävissä.