| | SLO | ENG | Piškotki in zasebnost

Večja pisava | Manjša pisava
Prva stran > Izpis gradiva

Izpis gradiva Pomoč

Naslov:Kinetic modelling of catalytic 5-hydroxymethylfurfural hydrogenation to value-added chemicals : doctoral dissertation
Avtorji:ID Pomeroy, Brett (Avtor)
ID Likozar, Blaž (Mentor) Več o mentorju... Novo okno
Datoteke:.pdf DOK_Pomeroy_Brett_2024.pdf (12,16 MB)
MD5: D721BC84C2E13845F7DF0CF4D94910C4
 
Jezik:Angleški jezik
Vrsta gradiva:Doktorsko delo/naloga
Tipologija:2.08 - Doktorska disertacija
Organizacija:FKKT - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
Opis:Lignocellulosic biomass has been widely recognized as a renewable feedstock that has enormous potential for the production of bio-based fuels and platform chemicals. Obtained from the dehydration of sugars, 5-hydroxymethylfurfural (HMF) in particular has received extensive consideration due to its diverse functionality and versatility. However, despite its potential, major technical and economic challenges still need to be addressed before HMF valorization technologies can be competitive with current processes that rely on fossil fuels. This doctoral study specifically focuses on the catalytic hydrogenation of HMF into various platform chemicals while utilizing nickel-based catalysts. The overall goal of this dissertation is to advance these technologies through innovative catalyst design and catalyst characterization techniques that allowed for a systematic investigation into the major catalyst surface properties that influence activity and product selectivity. Various characterization techniques were applied to acquire relevant catalyst surface and structural properties including temperature-programmed reduction, temperature-programmed desorption, X-ray powder diffraction, and transition electron microscopy, N2 physisorption, and diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy. A detailed kinetic model was also established that takes into account the number of metallic active sites that provides comparative kinetic parameters to better understand catalyst activity. The main discoveries obtained during this doctoral thesis include the determination of the critical influence that the support material has on catalyst activity and tuning the reaction network. Particularly, it was found that carbon as a relatively neutral support was effective for hydrodeoxygenation, however, an alumina support was necessary to activate the furan ring and facilitate ring saturation and ring opening reactions. The solvent system was also found to be impactful where incorporating water as a co-solvent completely eliminated all dehydration side reactions. Structural-activity correlations indicate that both acid and basic active sites could play a pivotal role in dictating between the two competing reactions of ring saturation and ring opening. The results presented in this doctoral dissertation provide crucial details for more optimal catalyst design and operating conditions for the effective conversion of 5-hydroxymethylfurfural via hydrogenation for the purpose of advancing sustainable bio-based chemical production.
Ključne besede:biomass, catalysis, kinetics, hydrogenation, 5-hydroxymethylfurfural
Kraj izida:Maribor
Kraj izvedbe:Maribor
Založnik:[B. Pomeroy]
Leto izida:2024
Št. strani:XV, 139 str.
PID:20.500.12556/DKUM-86593 Novo okno
UDK:544.4:66.094.25(043.3)
COBISS.SI-ID:208207107 Novo okno
Datum objave v DKUM:19.09.2024
Število ogledov:0
Število prenosov:11
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
Področja:KTFMB - FKKT
:
POMEROY, Brett, 2024, Kinetic modelling of catalytic 5-hydroxymethylfurfural hydrogenation to value-added chemicals : doctoral dissertation [na spletu]. Doktorska disertacija. Maribor : B. Pomeroy. [Dostopano 19 april 2025]. Pridobljeno s: https://dk.um.si/IzpisGradiva.php?lang=slv&id=86593
Kopiraj citat
  
Skupna ocena:
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
(0 glasov)
Vaša ocena:Ocenjevanje je dovoljeno samo prijavljenim uporabnikom.
Objavi na:Bookmark and Share


Iščem podobna dela...Prosim, počakajte...
Postavite miškin kazalec na naslov za izpis povzetka. Klik na naslov izpiše podrobnosti ali sproži prenos.

Licence

Licenca:CC BY-NC-ND 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva-Nekomercialno-Brez predelav 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.sl
Opis:Najbolj omejujoča licenca Creative Commons. Uporabniki lahko prenesejo in delijo delo v nekomercialne namene in ga ne smejo uporabiti za nobene druge namene.
Začetek licenciranja:20.12.2023

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Naslov:Kinetično modeliranje katalitske hidrogenacije 5-hidroksimetilfurfurala do kemikalij z dodano vrednostjo
Opis:Lignocelulozna biomasa je splošno priznana kot obnovljiva surovina, ki ima velik potencial za proizvodnjo biogoriv in osnovnih kemikalij. Zaradi svoje raznolike funkcionalnosti in vsestranskosti je bil zlasti 5-hidroksimetilfurfural (HMF), pridobljen z dehidracijo sladkorjev, deležen obsežne obravnave. Kljub njegovemu potencialu pa je treba rešiti velike tehnične in ekonomske izzive, preden bodo tehnologije valorizacije HMF lahko konkurenčne sedanjim postopkom, ki temeljijo na fosilnih gorivih. Ta doktorska študija se posebej osredotoča na katalitično hidrogeniranje HMF v različne platformne kemikalije z uporabo katalizatorjev na osnovi niklja. Splošni cilj te doktorske disertacije je napredek teh tehnologij z inovativno zasnovo katalizatorjev in tehnikami karakterizacije katalizatorjev, ki so omogočile sistematično raziskavo glavnih lastnosti površine katalizatorja, ki vplivajo na aktivnost in selektivnost produktov. Za pridobitev ustreznih površinskih in strukturnih lastnosti katalizatorja so bile uporabljene različne tehnike karakterizacije, vključno s temperaturno programirano redukcijo, temperaturno programirano desorpcijo, rentgensko difrakcijo v prahu in mikroskopijo prehodnih elektronov, fiziorpcijo N2 in difuzno odbojno infrardečo spektroskopijo s Fourierovo transformacijo. Vzpostavljen je bil tudi podroben kinetični model, ki upošteva število kovinskih aktivnih mest in zagotavlja primerjalne kinetične parametre za boljše razumevanje aktivnosti katalizatorja. Glavna odkritja te doktorske disertacije vključujejo določitev kritičnega vpliva podpornega materiala na aktivnost katalizatorja in prilagajanje reakcijske mreže. Zlasti je bilo ugotovljeno, da je ogljik kot relativno nevtralen nosilec učinkovit pri hidrodeoksigenaciji, vendar je za aktivacijo furanovega obroča in lažje nasičenje obroča ter reakcije odpiranja obroča potreben nosilec iz aluminijevega oksida. Ugotovljeno je bilo tudi, da je sistem topil vplival na to, da je vključitev vode kot sopotopila popolnoma odpravila vse stranske reakcije dehidracije. Korelacije med strukturo in aktivnostjo kažejo, da bi lahko kisla in bazična aktivna mesta igrala ključno vlogo pri določanju med dvema konkurenčnima reakcijama nasičenja in odpiranja obroča. Rezultati, predstavljeni v tej doktorski disertaciji, zagotavljajo ključne podrobnosti za bolj optimalno zasnovo katalizatorja in delovne pogoje za učinkovito pretvorbo 5-hidroksimetilfurfurala s hidrogeniranjem za namen napredka trajnostne kemične proizvodnje na biološki osnovi.
Ključne besede:biomasa, kataliza, kinetika, hidrogeniranje, 5-hidroksimetilfurfural


Komentarji

Dodaj komentar

Za komentiranje se morate prijaviti.

Komentarji (0)
0 - 0 / 0
 
Ni komentarjev!

Nazaj
Logotipi partnerjev Univerza v Mariboru Univerza v Ljubljani Univerza na Primorskem Univerza v Novi Gorici