2.7.2021

Doktorsavhandling i teknisk kemi och reaktionsteknik

M.Sc. (Tech.) Wander Yamil Pérez Senas doktorsavhandling i teknisk kemi och reaktionsteknik framläggs till offentlig granskning fredag 9.7.2021 vid fakulteten för naturvetenskaper och teknik vid Åbo Akademi.

Avhandlingen heter Monomers from vegetable oil feedstock: kinetics, catalysis and thermal risk.

Polyuretaner hör till de viktigaste polymererna i vårt vardagliga liv; de framställs industriellt genom en reaktion mellan polyoler och diisocyanater. Denna process har flera allvarliga nackdelar, speciellt diisocyanaternas höga giftighet. Dessutom framställs isocyanater ur petroleumbaserade komponenter som fosgen, som är en synnerligen giftig molekyl. Under de senaste årtiondena har en miljövänligare produktionsstrategi för denna värdefulla polymer utvecklats, d.v.s. polymerisationsreaktioner mellan polykarbonater och polyaminer. Processen utnyttjar fördelarna med biobaserad råvara och koldioxid.

Detta vetenskapliga arbete fokuserar på studier av miljövänliga reaktionsvägar för produktion av polyuretaner ur råvaror som härstammar från växtoljor. Växtoljorna utgör en grön källa av råmaterial med flera fördelar: de är giftfria, förnyelsebara och reaktionsprodukterna är biologiskt nedbrytbara.

Varje reaktionssteg som behövs för att uppgradera växtoljor till polyuretaner studerades separat. Epoxideringsprocessen undersöktes först ur processäkerhetens synvinkel. Olika epoxideringsmetoder jämfördes och resultaten visade att direkt epoxidering med väteperoxid i närvaro av en katalysator är möjlig. Flera heterogena katalysatorer syntetiserades och testades i karbonering av epoxiderade växtoljor. De viktigaste parametrarna för att uppnå en god reaktantomsättning och produktutbyte var utnyttjandet av porösa material som bärare samt närvaron av en Lewissyrakälla. Reaktionsentalpierna för aminolys och amidering bestämdes och de indikerade en svag exotermicitet. Därefter studerades kinetiken av aminolyssystemet genom att använda fyra olika aminer; matematiska modeller för varje aminsystem utvecklades och relationer baserade på linjär fri energi utnyttjades för att bekräfta sambandet mellan aminsubstituenten och den estimerade reaktionshastigheten.

Arbetet visar att en miljövänlig reaktionsväg till råvaror för framtida polyuretaner är möjlig.

Wander Yamil Pérez Sena disputerar vid Åbo Akademi fredagen den 9 juli 2021 kl. 13. Opponenter är professor Riitta Keiski, Uleåborgs universitet och professor Laurent Falk, Université Lorraine, Frankrike. Kustos är professor Tapio Salmi, Åbo Akademi.

Publiken är välkommen att följa disputationen på distans, klicka här för att delta. Se nedan för praktiska anvisningar.

Wander Yamil Pérez Sena är född 29.1.1992 i Santo Domingo, Dominikanska republiken. Han avlade MSc (Tech.)-examen 2017 vid INSA Rouen Normandie, Frankrike.

Wander Yamil Pérez Sena kan vid behov nås per telefon 040 809 1872 eller e-post wperezse@abo.fi.

Avhandlingen finns elektroniskt i Doria.

Klicka på bilden för att få fram en tryckduglig version. Bilden får fritt användas av medierna.

Praktiska anvisningar för att följa med disputationen på distans

För att följa med disputationen behövs programvaran Zoom eller webbläsaren Google Chrome. Du behöver inte skapa ett Zoom-konto för att kunna följa med disputationen. Om du installerar appen deltar du genom att klicka på möteslänken varefter du bör tillåta att länken öppnas i Zoom-appen.

I slutet av tillställningen är det möjligt att ställa frågor. Har du en fråga kan du visa det genom funktionen ”Raise Hand”. Förbered dig gärna genom att ha en mikrofon installerad på din dator eller genom att ha frågan färdigt formulerad i ett textdokument på datorn därifrån du sedan kopierar in den i Zooms chattfunktion då du får tillstånd att ställa din fråga.