A GAMMA-VALEROLAKTON ELŐÁLLÍTÁSA

Hasonló dokumentumok
Fluorozott ruténium tartalmú katalizátorok előállítása és alkalmazása transzfer-hidrogénezési reakciókban

A levulinsav katalitikus transzfer hidrogénezése. Készítette: Kaposy Nándor Témavezető: Dr. Horváth István Tamás, egyetemi tanár

VÍZOLDHATÓ ALKIL- ÉS DIALKIL-FOSZFINOK SZINTÉZISE

Doktori értekezés tézisei. A gamma-valerolakton, és előállítása a levulinsav katalitikus transzfer hidrogénezésével

Szerves vegyipari alapanyagok cukorcirok alapú előállítása

BIOPLATFORM SZÁRMAZÉKOK HETEROGÉN KATALITIKUS ELŐÁLLÍTÁSA, MŰSZERES ANALITIKÁJA, KATALIZÁTOROK JELLEMZÉSE

CO 2 aktiválás - a hidrogén tárolásban

Zöld technológiák a modern vegyiparban

KÖRNYEZETBARÁT ÉS KATALITIKUS FOLYAMATOK LABORATÓRIUMI GYAKORLAT

A Szénhidrátok dehidratációja és hidrogénezése vízoldható katalizátorok jelenlétében című pályázat támogatásával elért fontosabb eredmények

A GAMMA-VALEROLAKTON, ÉS ELŐÁLLÍTÁSA A LEVULINSAV KATALITIKUS TRANSZFER HIDROGÉNEZÉSÉVEL. Fábos Viktória

Badari Andrea Cecília

Környzetbarát eljárások BSc kurzus, A zöld kémia mérőszámai. Székely Edit

A KÉMIA ÉS A KÉMIÁT ALKALMAZÓ IPARÁGAK FENNTARTHATÓ FEJLŐDÉSÉNEK FONTOSABB KIHÍVÁSAI

Tiszta széntechnológiák

A szén-dioxid megkötése ipari gázokból

DOKTORI ÉRTEKEZÉS MEHDI HASAN

Szénhidrogénipari technológia és katalízis

ZÖLD KATALITIKUS RENDSZEREK VIZSGÁLATA ÉS ALKALMAZÁSA. Mehdi Hasan

1. feladat Összesen: 26 pont. 2. feladat Összesen: 20 pont

SZERVES VEGYIPARI ALAPANYAGOK CUKORCIROK ALAPÚ ELŐÁLLÍTÁSA

SZERVES KÉMIAI REAKCIÓEGYENLETEK

ETÁN ÉS PROPÁN ÁTALAKÍTÁSA HORDOZÓS PLATINAFÉM- ÉS RÉNIUM- KATALIZÁTOROKON

Mobilitás és Környezet Konferencia

ALKALMAZOTT KÉMIA ÉS TRANSZPORTFOLYAMATOK

Energetikai gazdaságtan. Bevezetés az energetikába

Szabó Andrea. Ph.D. értekezés tézisei. Témavezető: Dr. Petneházy Imre Konzulens: Dr. Jászay M. Zsuzsa

A kémiatanári zárószigorlat tételsora

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

BIOMASSZA ALAPÚ PLATFORM MOLEKULÁK ELŐÁLLÍTÁSA ÉS ALKALMAZÁSA. MTA Doktori értekezés tézisei

I. Bevezetés. II. Célkitűzések

Textíliák felületmódosítása és funkcionalizálása nem-egyensúlyi plazmákkal

Szénhidrogének III: Alkinok. 3. előadás

1. feladat. Versenyző rajtszáma:

és s alkalmazása Dencs Béla*, Dencs Béláné**, Marton Gyula**

Zöld kémia és katalízis

Az égés és a füstgáztisztítás kémiája

A decentralizált megújuló energia Magyarországon

Fluoros ruténium tartalmú katalizátorok előállítása és alkalmazása transzfer-hidrogénezési reakciókban

Ipari vizek tisztítási lehetőségei rövid összefoglalás. Székely Edit BME Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék

A biomassza rövid története:

Biogáz és Biofinomító Klaszter szakmai tevékenysége. Kép!!!

Tóvári Péter 1 Bácskai István 1 Madár Viktor 2 Csitári Melinda 1. Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ Mezőgazdasági Gépesítési Intézet

- HTTE - Hidrogéntermelı tároló egység (járművek meghajtásához) Szerzı:

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

1. feladat Összesen: 5 pont. 2. feladat Összesen: 30 pont

A ferrát-technológia klórozással szembeni előnyei a kommunális szennyvizek utókezelésekor

Aerogél alapú gyógyszerszállító rendszerek. Tóth Tünde Anyagtudomány MSc

Szennyvíziszap dezintegrálási és anaerob lebontási kísérlete. II Ökoenergetika és X. Biomassza Konferencia Lipták Miklós PhD hallgató

Hulladékból energiát technológiák vizsgálata életciklus-elemzéssel kapcsolt energiatermelés esetén Bodnár István

100% = 100 pont A VIZSGAFELADAT MEGOLDÁSÁRA JAVASOLT %-OS EREDMÉNY: EBBEN A VIZSGARÉSZBEN A VIZSGAFELADAT ARÁNYA 40%.

Kémia 10. Az alkánok homológ sora

Kémiai egyensúlyok [CH 3 COOC 2 H 5 ].[H 2 O] [CH3 COOH].[C 2 H 5 OH] K = k1/ k2 = K: egyensúlyi állandó. Tömeghatás törvénye

Gőz-folyadék egyensúly

Kémiai kötések és kristályrácsok ISMÉTLÉS, GYAKORLÁS

Energia- és Minőségügyi Intézet Tüzeléstani és Hőenergia Intézeti Tanszék. Energiahordozók

Vegyipari technikus Vegyipari technikus

1. változat. 4. Jelöld meg azt az oxidot, melynek megfelelője a vas(iii)-hidroxid! A FeO; Б Fe 2 O 3 ; В OF 2 ; Г Fe 3 O 4.

MEMBRÁNKONTAKTOR ALKALMAZÁSA AMMÓNIA IPARI SZENNYVÍZBŐL VALÓ KINYERÉSÉRE

Fenntartható biomassza termelés-biofinomításbiometán

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

Az egyensúly. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 1 of 27

ZÖLD KÉMIA. Horváth István Tamás Eötvös Loránd Tudományegyetem Kémiai Technológiai és Környezetkémiai Tanszék

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

Számítástudományi Tanszék Eszterházy Károly Főiskola.

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

Egyedi készítésű napkollektorok vizsgálata és felhasználási lehetőségei

A tételsor a 12/2013. (III. 28.) NGM rendeletben foglalt szakképesítés szakmai és vizsgakövetelménye alapján készült. 2/43

Készítette: STRÁDI ANDREA KÖRNYEZETTAN ALPSZAKOS HALLGATÓ. Témavezető: DR. DIBÓ GÁBOR egyetemi docens. Budapest 2009

Általános és szervetlen kémia Laborelıkészítı elıadás I.

A 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet (29/2016. (VIII. 26.) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Osztályozóvizsga követelményei

FOLYÉKONY BIOÜZEMANYAGOK

A γ-valerolakton és a levulinsav-etilészter reakciókinetikai és fotokémiai kutatása

Véralvadásgátló hatású pentaszacharidszulfonsav származék szintézise

Különböző nyersfoszfátok agronómiai és környezetvédelmi célú összehasonlító vizsgálata

6. változat. 3. Jelöld meg a nem molekuláris szerkezetű anyagot! A SO 2 ; Б C 6 H 12 O 6 ; В NaBr; Г CO 2.

Bodnár István PhD hallgató Miskolci Egyetem Sályi István Gépészeti Tudományok Doktori Iskola

Greenchem program. viaszos észterek mint a fabevonatok alapanyaga

PhD committees, PhD thesis opponents; habilitations. PhD szigorlati és védési bizottságok; habilitációs eljárások

1. feladat Összesen: 10 pont. 2. feladat Összesen: 6 pont. 3. feladat Összesen: 18 pont

Küzdi Gyöngyi Ágnes ELTE TTK Környezettudomány, földtudományi szakirány Témavezető: Dr. Munkácsy Béla

1. feladat Összesen: 15 pont. 2. feladat Összesen: 10 pont

Gázfázisú biokatalízis

A KÉMIA ÚJABB EREDMÉNYEI

Természetes vizek, keverékek mindig tartalmaznak oldott anyagokat! Írd le milyen természetes vizeket ismersz!

Tartalmi követelmények kémia tantárgyból az érettségin K Ö Z É P S Z I N T

ZÖLD KÉMIA Katalízis

Anaerob fermentált szennyvíziszap jellemzése enzimaktivitás-mérésekkel

A Fenntartható fejlődés fizikai korlátai. Késíztette: Rosta Zoltán Témavezető: Dr. Martinás Katalin Egyetemi Docens

Elgázosító CHP rendszer. Combined Heat & Power

CSAPATNÉV:... CS1. A közösségi közlekedés és az áruszállítás egyik környezetkímélő megoldása a vasúti közlekedés. Mit gondoltok, miért?

NAGY ENERGIATARTALMÚ, KÖRNYEZETBARÁT HAGYOMÁNYOS ÉS ALTERNATÍV MOTORHAJTÓANYAGOK KUTATÁSA-FEJLESZTÉSE

Biomassza anyagok hasznosítása termikus módszerekkel

Oldódás, mint egyensúly

G L O B A L W A R M I N

EGY VÍZSZINTES TALAJKOLLEKTOROS HŐSZIVATTYÚS RENDSZER TERVEZÉSE IRODALMI ÉS MONITORING ADATOK FELHASZNÁLÁSÁVAL

4. változat. 2. Jelöld meg azt a részecskét, amely megőrzi az anyag összes kémiai tulajdonságait! A molekula; Б atom; В gyök; Г ion.

3. változat. 2. Melyik megállapítás helyes: Az egyik gáz másikhoz viszonyított sűrűsége nem más,

Az egyensúly. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 1 of 27

Átírás:

A GAMMA-VALEROLAKTON ELŐÁLLÍTÁSA A LEVULINSAV KATALITIKUS HIDROGÉNEZÉSÉVEL Strádi Andrea ELTE TTK Környezettudomány MSc II. Témavezető: Mika László Tamás ELTE TTK Kémiai Intézet ELTE TTK, Környezettudományi Kari TDK Konferencia Budapest, 2010. november 26.

Tartalomjegyzék 1. Miért jelent kihívást a fosszilis nyersanyagok kiváltása? 2. Fenntartható alapanyag: a gamma-valerolakton (GVL) 3. A GVL előállítása irodalmi és saját kísérletek alapján 4. Összehasonlító eredmények bemutatása 5. Konklúziók és további céljaim összefoglalása

1. Fosszilis nyersanyagok Kőszén Kőolaj Földgáz Fűtés, melegítés Elektromos áram Acetilén Dízel üzemanyag Tüzelő- és üzemanyag Elektromos áram Alkánok, alkének Oldószerek Szigetelés, útépítés segédanyagai Gyógyszerészeti, kozmetikai alapanyagok Elektromos áram Fűtés, melegítés, főzés Ammónia Hidrogén gáz Hátrányaik: környezetszennyezés, nem megújuló források, a lelőhelyek eloszlása térben egyenetlen, tűz- és robbanásveszély

A szénhidrátokból előállítható alapanyagok Nem ehetõ szénhidrát H 2 O Felhasználók CO 2 + H 2 O Természet HOCH 2 O HMF O CHO H 2 O HCOOH Szerves termékek O Levulinsav OH H 2 H 2 O CO 2 Ipar Alkánok H 2 O H 2 OH H 2 O GVL O O THF H 2 O OH 1,4 pentándiol MEHDI, H.; FÁBOS, V.; TUBA, R.; BODOR, A.; MIKA, L. T.; HORVÁTH, I. T.; Topics in Catalysis, 2008

3. A GVL előállítása Nem ehető szénhidrátok (pl. mezőgazdasági hulladék) I. T. HORVATH P. T. ANASTAS, Chem. Rev., 2007 + katalizátor + H 2 H 3 C + H 2 O Levulinsav H. A. SHCUTTE R. W. THOMAS, J.Am. Chem. Soc., 1930 GVL Vegyipar Energetikai ipar

2. Fenntartható alapanyag: GVL Megújuló forrásból származik Nem mérgező Környezetben lebomlik Vízzel nem képez azeotróp elegyet Biztonságosan tárolható, szállítható Felismerhető, de nem kellemetlen illatú H 3 C Gamma-valerolakton (GVL) HORVÁTH et al., Green Chemistry, 2008 Felhasználása sokoldalú: Átalakítás alkánokká (DUMESIC et al., Science, 2010) Ionos folyadék (FEGYVERNEKI et al., Tetrahedron, 2009) Üzemanyag (HORVÁTH el al., Green Chemistry, 2008) Gyújtófolyadék (Szabadalom: WO 2009/136213A1)

3.1 Irodalmi adatok alapján: 3. A GVL előállítása 1. Klasszikus katalitikus hidrogénezés (MEHDI et al., Top. Catal., 2008) Katalizátor p (bar) T ( C) t (óra) konverzió Ru(acac) 3 +TPPTS 70 140 12 95% Ru(acac) 3 +PBu 3 +NH 4 PF 6 100 135 8 >99.9% 100% szelektivitás! 2. Transzfer hidrogénezés (FÁBOS, Doktori értekezés, ELTE TTK, 2009) Katalizátor T ( C) t (óra) konverzió Shvokatalizátor 100 8 >99.9%

3. A GVL előállítása 3. 2 Saját munka: homogén katalitikus hidrogénezés Katalizátorok: - Shvo-katalizátor: Y. SHVO et al., J. Am. Chem. Soc., 1986 Prekurzor Aktív katalizátor - Ru(acac) 3 + Vízoldható foszfinok: R = CH 3 C 4 H 9 C 5 H 10 DPPS TPPTS

3. A GVL előállítása 3. 2 Saját munka: homogén katalitikus hidrogénezés Kísérlet leírása: Levulinsav + katalizátor Zöldkémia: Megújuló alapanyagból Oldószer nélkül Szelektív katalizátorral Melléktermék-mentesen Zöld termék előállítása P. T. ANASTAS J. C. WARNER, Green Chemistry: Theory and Practice, 1998 Hasteloy-C Parr reaktor

Összehasonlító táblázat: 4. Eredmények n(la)/n(ru) Katalizátor T ( C) t (óra) p (bar) Κ Transzfer hidrogénezés (FÁBOS) 6411 Shvo 100 6 20 50% 6411 Shvo 100 8 - >99.9% 6411 Shvo 100 8 20 80% 6411 Shvo 100 8 20 (k.) 96% 6411 Ru(acac) 3 +TPPTS 100 8 20 (k.) 1% Katalitikus hidrogénezés (MEHDI) 6411 Ru(acac) 3 +TPPTS 140 8 70 (k.) 11% 2365 Ru(acac) 3 +TPPTS 140 12 70 95% 2365 Ru(acac) 3 +Me 2 P(C 6 H 4 SO 3 Na) 140 12 70 >99.9% 2365 2365 Ru(acac) 3 +Me 2 P(C 6 H 4 SO 3 Na) Ru(acac) 3 +Me 2 P(C 6 H 4 SO 3 Na) 140 4,5 70 80% 140 4,5 140 (k.) >99.9%

5. Konklúziók, további célok 1. Az irodalomból megismert Shvo-katalizátor mind a klasszikus homogén katalitikus ill. a transzfer hidrogénezéssel történő GVL előállítás során megfelelően effektív, alacsony nyomás és n(la)/n(ru) arány mellett alkalmazható 2. Jó kitermelés érhető el vízoldható foszfinnal módosított Ru(acac) 3 tal, de magasabb hőmérsékleten és hidrogén-nyomáson, nagyobb katalizátor aránnyal, mint a Shvo-katalizátor esetében A továbbiakban érdemes: 1. A Me 2 P(C 6 H 4 SO 3 Na) alkalmazásával az elérhető legalacsonyabbra csökkenteni a reakcióidőt (energiatakarékosság) 2. Más vízoldható foszfinnal is megismételni a reakciókat 3. A konverzió és a szelektivitás ph-függését megvizsgálni 4. A katalizátorok előállítási költségeinek összehasonlító elemzését elvégezni

Köszönettel tartozom Mika László Tamásnak Horváth István Tamásnak Dibó Gábornak Fábos Viktóriának A HIT-TEAM többi tagjának Az OTKA-nak Valamint a figyelmes hallgatóságnak!