优化在乙醇中的素的催化解聚合,采用一天集群盒式设计
Panos D Kouris1, Alberto Brini2, Eline Schepers1
1Laboratory of Inorganic Materials and Catalysis, Department of Chemical Engineering and Chemistry, Eindhoven University of Technology, Eindhoven 5600 MB, The Netherlands.
Industrial & engineering chemistry research
|June 7, 2023
概括
这项研究优化了使用超临界乙醇和混合金属氧化物催化剂将红素转化为有价值的生物基芳. 这项研究验证了一种用于生产燃料添加剂,树脂和生物塑料的阶段门扩展方法.
科学领域:
- 生物质转化和生物质价值化
- 催化和化学工程 催化和化学工程
- 可持续化学 可持续化学
背景情况:
- 复杂的生物聚合物lignin是生物基芳香化合物的有希望的来源.
- 应用包括燃料添加剂,树脂和生物塑料,推动对高效转化技术的需求.
- 使用超临界乙醇的催化去聚合提供了一条从素中提取有价值的类单体的途径.
研究的目的:
- 通过阶段门扩展方法来评估一种素转化技术的可行性.
- 使用超临界乙醇和CuMgAlOx催化剂优化宁的催化脱聚合.
- 分析关键工艺参数对单体产量和副产品形成的影响.
主要方法:
- 为了实验优化,采用了一天集群的Box-Behnken设计.
- 研究了五个输入因素 (温度,素与乙醇的比率,催化剂颗粒大小,催化剂度,反应时间).
- 使用线性混合模型和响应表面方法来量化输入因子和输出流之间的关系 (单体产量,THF可溶性,THF不可溶性/char).
主要成果:
- 发现关键的输入因素及其相互作用在确定三个输出产品流方面非常重要.
- 通过质量平衡和产品分析建立了定性关系.
- 使用带有随机截取和最大概率估计的线性混合模型研究了定量关系.
结论:
- 响应表面方法有效地预测了输出流的产量,验证了分析.
- 这项研究表明了催化脱聚合的潜力,可以从素产生生物基芳香物.
- 这些发现支持这种素转化技术的可扩展性,用于工业应用.
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