Szerves vegyipari alapanyagok cukorcirok alapú előállítása

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

A GAMMA-VALEROLAKTON ELŐÁLLÍTÁSA

BIOPLATFORM SZÁRMAZÉKOK HETEROGÉN KATALITIKUS ELŐÁLLÍTÁSA, MŰSZERES ANALITIKÁJA, KATALIZÁTOROK JELLEMZÉSE

SZERVES VEGYIPARI ALAPANYAGOK CUKORCIROK ALAPÚ ELŐÁLLÍTÁSA

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

ZÖLD KATALITIKUS RENDSZEREK VIZSGÁLATA ÉS ALKALMAZÁSA. Mehdi Hasan

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

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

Kárpát-medencei Magyar Energetikai Szakemberek XXII. Szimpóziuma (MESZ 2018) Magyarország energiafelhasználásának elemzése etanol ekvivalens alapján

Anaerob fermentált szennyvíziszap jellemzése enzimaktivitás-mérésekkel

VÍZOLDHATÓ ALKIL- ÉS DIALKIL-FOSZFINOK SZINTÉZISE

DIESEL-MOTOROK BIOMASSZA EREDETŰ MOTORHAJTÓANYAGAI


Osztályozó vizsgatételek. Kémia - 9. évfolyam - I. félév

Ph. D. ÉRTEKEZÉS TÉZISEI. Szanyi Ágnes

A szén-dioxid megkötése ipari gázokból

Biomassza anyagok vizsgálata termoanalitikai módszerekkel

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

HIDROFIL HÉJ KIALAKÍTÁSA

CO 2 aktiválás - a hidrogén tárolásban

Jegyzőkönyv. Budapest, július Dr. Inzelt György. 1. A pályázók rangsorolásánál figyelembe vettük az ELTE TTK Doktori Szabályzata

20 éves a Bay-Logi Környezetmenedzsment és Logisztikai Osztálya

Zöld technológiák a modern vegyiparban

Folyamatok tervezése és irányítása - BME VEFK M /19/02 Oktatók: Dr. Mizsey Péter, Dr. Havasi Dávid, Stelén Gábor, Dr. Tóth András József

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

MOTORHAJTÓANYAG ADALÉKOK KÖRNYEZETI HATÁSAI ÉS MEGHATÁROZÁSI MÓDSZEREI

Biomassza anyagok hasznosítása termikus módszerekkel

Fenntartható biomassza termelés-biofinomításbiometán

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

Kategória Összeg Búr Márton A Sik Tamás Dávid A Balangó Dávid B Barta Ágnes B Cseppentő Lajos B Gönczi Tamás B 50000

A Műegyetem a horizonton Partnerség európai dimenzióban 2014

Biogáz és Biofinomító Klaszter szakmai tevékenysége. Kép!!!

NEHÉZFÉMEK ELTÁVOLÍTÁSA IPARI SZENNYVIZEKBŐL Modell kísérletek Cr(VI) alkalmazásával növényi hulladékokból nyert aktív szénen

BOROK EREDETVIZSGÁLATÁRA HASZNÁLATOS ANALITIKAI KÉMIAI MÓDSZEREK ÁTTEKINTÉSE

A kolbászok szabad aminosav és biogén amin tartalmának változása nagy hidrosztatikai nyomás kezelés hatására

FOLYÉKONY BIOÜZEMANYAGOK

GALAKTURONSAV SZEPARÁCIÓJA ELEKTRODIALÍZISSEL

KÖRNYEZETBARÁT ÉS KATALITIKUS FOLYAMATOK LABORATÓRIUMI GYAKORLAT

OFKD FELHÍVÁS! A XIV. ORSZÁGOS FELSŐOKTATÁSI KÖRNYEZETTUDOMÁNYI DIÁKKONFERENCIÁN való részvételre

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

SZERVES KÉMIAI REAKCIÓEGYENLETEK

AZ ACETON ÉS AZ ACETONILGYÖK NÉHÁNY LÉGKÖRKÉMIAILAG FONTOS ELEMI REAKCIÓJÁNAK KINETIKAI VIZSGÁLATA

BIOSZORBENSEK ELŐÁLLÍTÁSA MEZŐGAZDASÁGI HULLADÉKOKBÓL SZÁRMAZÓ, MÓDOSÍTOTT CELLULÓZROSTOK FELHASZNÁLÁSÁVAL

Új kötőanyagrendszer előállítása ipari hulladékanyag mechanokémiai aktiválásával

Méz diasztázaktivitásának meghatározására szolgáló módszerek összehasonlítása. Nagy István, Kiss Írisz, Kovács Józsefné NÉBIH ÉLBC Kaposvári RÉL

Zöld Kémiai Laboratóriumi Gyakorlatok. Mikrohullámú szintézis: 5,10,15,20 tetrafenilporfirin előállítása

Mobilitás és Környezet Konferencia

Klórbenzol lebontásának vizsgálata termikus rádiófrekvenciás plazmában

7. évfolyam kémia osztályozó- és pótvizsga követelményei Témakörök: 1. Anyagok tulajdonságai és változásai (fizikai és kémiai változás) 2.

Nagyhatékonyságú oxidációs eljárások a szennyvíztisztításban

A komponensek jellemzőinek és a gyártási műveletek paramétereinek szerepe papírból készült különböző termékek visszaforgathatóságában

A biomassza, mint energiaforrás. Mit remélhetünk, és mit nem?

Nagynyomású csavarással tömörített réz - szén nanocső kompozit mikroszerkezete és termikus stabilitása

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

Vezető kutató: Farkas Viktor OTKA azonosító: típus: PD

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

Az anyag tulajdonságaitól a felhasználásig - természetes alapanyagok és hulladékok hasznosítását megalapozó kutatások

3. A membránokkal végzett műveletek az iparban (2, 3)

HORDOZÓS KATALIZÁTOROK VIZSGÁLATA SZERVES KÉMIAI REAKCIÓKBAN

Zempléni gyümölcsalapú kézműves élelmiszerek fogyasztói magtartásának vizsgálata a nők körében

Negyedszázados múlt, tudatos jelen, fenntartható jövő

Mártírok útja 254, 1204 Budapest (Magyarország) Neme Nő Születési dátum Állampolgárság magyar

Radonkoncentráció dinamikájának és forrásainak vizsgálata a Pál-völgyibarlangban

INTENZIFIKÁLÓ MŰVELETEK HATÁSÁNAK VIZSGÁLATA BIOMASSZA ENERGETIKAI HASZNOSÍTÁSA SORÁN

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

KÉSŐ AVAR ÜVEGGYÖNGYÖK ÖSSZETÉTEL- VIZSGÁLATA

Biogáz-földgáz vegyestüzelés égési folyamatának vizsgálata, különös tekintettel a légszennyező gázalkotókra

Mika László Tamás. Kémiai Intézet, Eötvös Loránd Tudományegyetem Pázmány Péter sétány 1/A, Budapest, H Svájc. (1 hét).

Helyettesített karbonsavak

TDK Tájékoztató 2017 Területek, témák, lehetőségek

PÁLYÁZAT. Eötvös Loránd Tudományegyetem. Természettudományi Kar, Kémiai Intézet. intézetigazgató. munkakör betöltésére

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

Jegyzőkönyv. Felvétetett az ELTE TTK Kémia Doktori Iskolába jelentkezett pályázókkal tartott felvételi beszélgetések alkalmából.

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

Szakmai önéletrajz. Nyelvvizsga: Angol orvosi szaknyelv középfok (Bizonyítvány száma: D A 794/1997), orosz alapfok.

Név: Pontszám: 1. feladat (3 pont) Írjon példát olyan aminosav-párokra, amelyek részt vehetnek a következő kölcsönhatásokban

Geotermikus szakirányú képzés

Textíliák felületmódosítása és funkcionalizálása nem-egyensúlyi plazmákkal

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

Az életpályamodell és a szakemberképzés kapcsolata. NHKV Közszolgáltatói Konferencia. Dr. Gombkötő Imre, Dr. Alexa László

DOKTORI ÉRTEKEZÉS MEHDI HASAN

XL. KÉMIAI ELŐADÓI NAPOK

Á Á Á ű Á

ü ú ú ú ú ü Á ü ű Ö ú ű ú ü ű ü ű Ö ű

Összefoglalók Kémia BSc 2012/2013 I. félév

Szerves kémiai szintézismódszerek

Ó Ü Ó Ó Ó Ó Ó Á Ó Ó Ó

Véralvadásgátló hatású pentaszacharidszulfonsav származék szintézise

Légszennyezés. Molnár Kata Környezettan BSc

Pannon Egyetem Vegyészmérnöki- és Anyagtudományok Doktori Iskola

Ö ü ú ü ű ü ű ü Á ü ű ű ú ű Á Ű ú ü ü ú ű Á ü Ú ü ű ü ü ű ü ú ú ü ú ü ü ü ü ü ü Ü Ü Ü ü Ö Ü ü ü ü ű ü ü ű ú ü ú

Készítette: NÁDOR JUDIT. Témavezető: Dr. HOMONNAY ZOLTÁN. ELTE TTK, Analitikai Kémia Tanszék 2010

SZÉN NANOCSŐ KOMPOZITOK ELŐÁLLÍTÁSA ÉS VIZSGÁLATA

Azonosító jel: KÉMIA EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA október :00. Az írásbeli vizsga időtartama: 240 perc

A NAPENERGIA FELHASZNÁLÁS ÚJ MOTORJA: A ZÖLDHŐ

ü ű ü ü Ó ü

Lignocellulóz bontó enzimek előállítása és felhasználása

Átírás:

Szerves vegyipari alapanyagok cukorcirok alapú előállítása Készítette: Rétfalvi Nóra Eötvös Loránd Tudományegyetem Természettudományi Kar Környezettan BSc Témavezető: Belső konzulens: Mika László Tamás Dibó Gábor egyetemi docens egyetemi docens BME VBK ELTE TTK Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék Szerves Kémiai Tanszék Budapest, 13. június 27.

2/11 Fosszilis nyersanyagok kiváltása Kőolaj: a vegyipar legfőbb energia- és szénforrása KŐLAJ Peszticidek Gyógyszerek Kozmetikumok Műanyagok Elektronikai cikkek Üzemanyagok Vegyipari alapanyagok (alkánok, alkének, oldószerek...)

3/11 Biomassza alapon előállított platform molekulák H2 NEM EHETÕ SZÉNHIDRÁTK Nap természet 5-hidroximetil-2-furfural CUKRCIRK HH2C CH C2 + H2 HMF hangyasav HCH felhasználók széntartalmú termékek vegyipar LEVULINSAV H H2 H2 C2 levulinsav H2 GVL alkánok H2 H2 H2 H 2-Me-THF H2 H 1,4-pentándiol Horváth, I. T., Magyar Tudomány,, 3, 274-279. Horváth, I. T.; Mehdi, H.; Fábos, V.; Boda, L.; Mika, L. T., Green Chemistry, 8,, 238-242. GVL gamma-valerolakton

4/11 CUKRCIR K (Sorghum saccharatum) * magas zöldhozamú (5-9 t/ha) * magas cukortartalmú (4-9 t/ha) * igénytelen, jó szárazságtűrő * komlpex hasznosítás Növény szára Préselés Nyers préslé Durva szűrés, centrifugálás Centrifugálási felülúszó Dead-end mikroszűrés Tisztított felülúszó Cukorcirok1 Konzorcium, http://cukorcirok.hu/ (13.4.8.) Cséfalvay, E.; Barabás, N.; Géczi, N.; Mizsey, P.; Németh, Á.; Tömösközi, S., Energiagazdálkodás, 13 (ISSN: 21-757, 54/1-2, 912). Szabolcs, Á.; Molnár, M.; Dibó, G.; Mika, L. T., Green Chemistry, 13, 15, 439-445.

5/11 A mikrohullámú technika Mikrohullámú fűtés Hagyományos fűtés * reakcióidő csökkentése * termék hozamának növelése és tisztaságának javítása * nem kívánt mellékreakciók csökkentése * hatékony belső fűtés Milestone Multisynth AFC-F Schanche, J.-S., Molecular Diversity, 3, 7, 293-. Minta a mikrohullámú kezelés előtt és után

6/11 Irodalmi előzmények a levulinsav előállítására Modellvegyületek Vegyület Katalizátor D-fruktóz D-fruktóz D-glükóz D-glükóz Cellobióz Cellobióz Cellulóz Cellulóz Cellulóz D-glükózamin D-glükózamin N-Ac-D-glükózamin N-Ac-D-glükózamin LMw-kitozán LMw-kitozán MMw-kitozán MMw-kitozán Kitin Kitin H2S4 H2S4 H2S4 H2S4 H2S4 H2S4 H2S4 H2S4 H2S4 H2S4 Reakcióidő LA hozam [min] [wt%] 31,8 27,5 31,4 26,1 29,9 28, 15,4 5 31, 5 23, 19,6 13,8 11,8,8 22,7 13,7 26,3 22,8 18,7 21,6 Szabolcs, Á.; Molnár, M.; Dibó, G.; Mika, L. T., Green Chemistry, 13, 15, 439-445. Természetes anyagok Nyersanyag Katalizátor lasznád1 Búzaszalma2 lajfa metszése3 Nyárfa fűrészpor3 Papír iszap3 Papír iszap3 Búzaszalma3 Dohány3 Dohány3 H2S4 H2S4 H2S4 Reakcióidő LA hozam [min] [wt%] 18 23,3 38 19,86 15,1 29,3 27,1 15 31,7 21,7 15 3,7 1 Galletti, A. M. R.; Antonetti, C.; Ribechini, E.; Colombini, M. P.; Di Nasso, N. N.; Bonari, E., Applied Energy, 13, 2, 157-162. 2 Chang, C.; Cen, P.; Ma, X., Bioresource Technology, 7, 98, 1448-1453. 3 Galletti, A. M. R.; Antonetti, C.; Luise, V.; Licursi, D.; Di Nasso, N. N., BioResources, 12, 7, 1824-1835. 4 Jeong, G.-T.; Park, D.-H., Appl. Biochem. Biotech.,, 161, 41-52.

A) Cukorcirok kénsavkatalizált dehidratálása 7/11 Levulinsav keletkezési mennyisége 1,5 M kénsav hozzáadásával LA (mg) 1 9 8 7 5 4 8 Levulinsav keletkezési mennyisége 2 M kénsav hozzáadásával LA (mg) 1 14 1 18 2 1 9 8 7 5 4 8 1 T ( C) 1 18 T ( C) 35 9 8 25 LA hozam (tömeg %) 14 7 LA hozam (tömeg %) 6 5 15 4 3 2 5 1 Reakcióidő (perc) Reakcióidő (perc) 2

8/11 B) Cukorcirok Lewis-sav-katalizált dehidratálása 2) Levulinsav és HMF hozama különböző mintaösszetétel esetén 7 1) HMF keletkezése lantanida-alapú katalizátorokat alkalmazva (15 C) 6 5 9 4 8 Hozam (mol%) Hozam (mol%) 3 7 5 2 4 1 9 8 Hozam (mol%) 9 7 8 7 5 LA-hozam (mol%) 5 4 4 1 C min 1 C 4 min 1 C min 14 C min 14 C 4 min 14 C min 1 C 1 C min 4 min 1 C min 18 C min 18 C 18 C 4 min min

9/11 Összefoglalás ü ü ü ü A GVL - mint a kőolajat a vegyiparban kiváltani képes vegyület alapanyagának, a levulinsavnak a sikeres előállítása megújuló, természetes anyagból, a gazdaságosan termeszthető cukorcirokból. Korszerű mikrohullámú technika alkalmazása a reakciókhoz, és a termékek NMR spektroszkópiával történő azonosítása. A cukorciroklé kénsavkatalizált és a kevésbé használatos Lewis-sav-katalizált dehidratálási körülményeinek sikeres optimálása. Az elért levulinsavhozamok esetenként magasabbak, mint az eddig publikált természetes alapanyagokból történő előállítás során.

/11 A dolgozathoz kapcsolódó közlemények Cikk Novodárszki, Gy.; Rétfalvi, N.; Dibó, G.; Mizsey, P.; Cséfalvay E.; Mika, L. T. Sweet Sorghum based production of platform molecules Bioresource Technology, 13, beküldve. Szóbeli előadás (angol nyelvű) Rétfalvi, N.; Novodárszki, Gy.; Dibó, G.; Mizsey, P.; Cséfalvay, E.; Mika, L. T. Catalytic Conversion of Sweet Sorghum Juice to Platform Molecules 4th International Conference of Slovak Society of Chemical Engineering (SSCHE), Tatranské Matliare, Slovak Republic, May 27-31, 13. Poszter (EMT-különdíj) Rétfalvi Nóra, Novodárszki Gyula, Farkas Norbert, Dr. Cséfalvay Edit, Dr. Dibó Gábor, Dr. Mika László Tamás Szerves vegyipari alapanyagok cukorcirok alapú előállítása XVIII. Nemzetközi Vegyészkonferencia, Félixfürdő, Románia, 12. november 22-24. TDK szakdolgozat (III. díj) Szerves vegyipari alapanyagok cukorcirok alapú előállítása ELTE Környezettudományi Kari Tudományos Diákköri Konferencia, Budapest, 12. november. TDK részvétel Szerves vegyipari alapanyagok cukorcirok alapú előállítása XXXI. rszágos Tudományos Diákköri Konferencia, Kémiai és Vegyipari Szekció, Eger, 13. április 4-6.

Köszönöm a figyelmet! Köszönetnyilvánítás: Dr. Mika László Tamás Dr. Dibó Gábor Novodárszki Gyula Farkas Norbert Dr. Cséfalvay Edit A kutatócsoport többi tagja: Anyagi támogatás: Molnár Márk Szabolcs Ármin Tukacs József Márk rszágos Tudományos Kutatási Alapprogramok Irodája (TKA-CNK 7865)

A legjobb LA-hozamot (31,4%) elérő minta NMR spektruma 14 Jul-12 R.N.15 1H PRTN Bruker Avance-25 NMR spektrométer 1 1 9 8 7 5 4 -. 9.5 9. hangyasa v 8.5 8. 7.5 7. benzol 6.5 6. 5.5 5. f1 (ppm) 4.5 4. 3.5 3. 2.5 2. levulinsav 1.5 1..5. etil-acetát -.5

A cukorcirok növény biofinomító elven történő feldolgozása Cséfalvay, E.; Barabás, N.; Géczi, N.; Mizsey, P.; Németh, Á.; Tömösközi, S., Energiagazdálkodás, 13 (ISSN: 21-757, 54/1-2, 9-

HCH 2 H H CH 2 H H+/H 2 H H H H H H CH 2H H n (1) H CH2H (2) H+/H 2 Növényi eredetű szénhidrátok bontása levulinsavvá H CH 2 H H CH H H H H H H (3a) H (3c) (3b) CH 2H CH 2 H H H (Horváth által javasolt mechanizmust) H H H H H H H (4b) CH 2H (4a) H+ H2 HCH2 HCH2 H CH 2H H (6) H H H H+ H2 HCH 2 (4c) H H+ H2 CH= H CH 2H H 5-HMF, (7) ( 5) H H +/H2 C H levulinic acid (LA) H H H CH 2H HCH 2 Akien, G. R.; Qi, L.; Horváth, I. T., Chem. Comm., 12, 48, 585-5852. H H H H HCH2 + HC H formic acid humins

Biomassza alapú platform molekulák Solvent H CH H2N CH CH HC acrylic acid H succinic acid 1,4-pentanediol CH 2-Me-THF δ -amino levulinic acid CH ctane booster Carbohydrates CH γ -valerolactone (GVL) levulinic acid (LA) Alkanes N CR β -acetylacrylic acid oxo-esters CR Transportation fuel H R α -Angelica lactone N-alkyl-5-2-pirrolidon - H Novodárszki, Gy.; Rétfalvi, N.; Dibó, G.; Mizsey, P.; Cséfalvay E.; Mika, L. T., Bioresource Technology, 13, beküldve. C [NR4]+

A cukorcirok préslé feldolgozásának folyamata Novodárszki, Gy.; Rétfalvi, N.; Dibó, G.; Mizsey, P.; Cséfalvay E.; Mika, L. T., Bioresource Technology, 13, beküldve.