21.6.2023
Doktorsavhandling om effektivare produktion av γ-valerolakton, en grön plattformmolekyl
M.Sc. (Tech) Jose Delgado Lirianos doktorsavhandling i teknisk kemi och reaktionsteknik framläggs till offentlig granskning vid Fakulteten för naturvetenskaper och teknik vid Åbo Akademi.
Avhandlingen heter Production of γ-valerolactone, a green platform molecule.
Disputationen äger rum onsdagen den 28 juni 2023 kl. 13 i auditorium Argentum, Aurum, Henriksgatan 2, Åbo, samt via videolänk. Opponenter är professor Pascal Fongarland , Unversité Claude Bernard Lyon 1, Lyon, Frankrike och Research Director Laurent Falk, Université de Lorraine, Nancy, Frankrike och kustos är professor Henrik Grénman, Åbo Akademi.
Sammanfattning
Den industriella omställningen innebär att energi och material produceras ur förnybara resurser. Biomassa, som till exempel skogsbruksrester och jordbruksavfall, är värdefulla råmaterial för produktion av till exempel biobränslen, material och kemiska produkter.
Biomassa är en källa för mångsidiga kemiska föreningar, varav en del betraktas som plattformsmolekyler som är speciellt lämpliga för vidareförädling till produkter med högt mervärde. Plattformsmolekylen γ-valerolakton (GVL) kan användas som ett icke-toxiskt opolärt lösningsmedel med goda fysikaliska och kemiska egenskaper och för att producera till exempel bränsletillsatsämnen.
Denna doktorsavhandling fokuserar på att studera metoder för effektiv framställning av γ-valerolakton från alkyllevulinater, som kan erhållas från sockermolekylerna i biomassas hemicellulosa och cellulosa, ur ett kinetiskt och termodynamiskt perspektiv.
Reaktionen sker i två stegs genom katalytisk hydrogenering av alkyllevulinater och en intramolekylär ringslutning för att bilda GVL. En fast Ru/C-katalysator användes för att genomföra hydreringsreaktionen med molekylärt väte och en syrakatalysator Amberlite IR120 utnyttjades för att påskynda ringslutningsreaktionen. Det observerades att ringslutningen var långsammare jämfört med hydrogeneringen, vilket begränsade GVL utbytet. En matematisk modell för reaktionskinetiken, som beaktar båda reaktionsstegen, erhölls genom Bayesisk inferens. En korsvalideringsmetod, K-fold-metoden, användes för att utvärdera modellernas extrapoleringsförmåga.
Reaktionsentalpin är viktig i termisk riskbedömning eftersom den är väsentlig för att bedöma konsekvenserna av en olycka. Reaktionsentalpin bestämdes för båda reaktionsstegen för fem n-alkyllevulinater (från metyl- till pentyllevulinat) i olika reaktionsbetingelser med hjälp av satsvis fungerande kalorimetrar.
Doktorsavhandlingen och M.Sc. (Tech.) Delgado Lirianos internationella dubbelexamen är ett samarbete mellan Åbo Akademi och l’Institute National des Sciences Appliquées de Rouen Normandie (INSA Rouen), Frankrike och bidrar till ökad förståelse om effektivare produktion av γ-valerolakton, en grön plattformmolekyl.
Professor Sébastien Leveneur, INSA Rouen, Frankrike och professor Henrik Grénman, Åbo Akademi har fungerat som M.Sc. (Tech.) Delgado Lirianos handledare.
Jose Delgado Liriano är född 1989 i Santo Domingo, Dominikanska Republiken. Han kan vid behov nås per telefon +33 7 6656 9006 eller e-post josedelgadoinq@gmail.com.
Avhandlingen kan läsas i Åbo Akademis publikationsarkiv Doria.
Klicka här för pressbild på disputanden.
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.