Integrating pretreatment techniques in a

Abstract

A la literatura, es podria trobar una tècnica (procés) que s'aplica a una biomassa particular per obtenir productes químics de plataforma. A causa de la recalcitrància intrínseca de la biomassa, vam començar abordant el problema de la recalcitrància aïllant l'hemicel·lulosa menys recalcitrant de la closca de la nou en forma de C5 utilitzant un dissolvent universal (H2O) i un microones. També vam presentar una segona possibilitat anomenada estratègia de lignina primer, en què la lignina més recalcitrant s'extreia de la closca de la noguera mitjançant un dissolvent ambientalment benigne (solvent eutèctic profund) i la mòlta de boles. Per superar especialment el recalcitrat cel·lulòsic i alliberar sucres C6, es va utilitzar una tècnica mecanocatalítica. Es va utilitzar Bacillus coagulans per convertir el monòmer C5 en àcid L + làctic (matèria bioplàstica), mentre que Saccharomyces cerevisiae es va utilitzar per convertir el monòmer C6 en bioetanol. Aparentment, els processos aigües amunt eren eficients a l'hora d'alliberar monòmers de sucres mentre produïen una petita quantitat de productes de degradació com el 5-hidroximetil furfural i el furfural. Aquests productes de descomposició es poden identificar i utilitzar fàcilment com a matèria primera per a la producció de biocarburant. Com a prova de concepte, hem intentat sintetitzar 2,5-bis(2-furilmetilideno) ciclopentanona (F2Cp) i 2-(2-furilmetilideno) ciclopentanona (FCp) a partir de furfural i ciclopentanona comercials per condensació aldòlica en presència d'un metall. catalitzador d'òxid. Així, vam establir una utilització en circuit tancat de la biomassa (closca de noguera/fusta d'àlber) en un estudi de prova de concepte per donar suport a un enfocament de bioeconomia circular. Aquest estudi de prova de concepte es va dur a terme d'acord amb els dotze principis de la química verda suggerits per Anastas

En la literatura, se podría encontrar una técnica (proceso) anterior que se aplica a una biomasa particular para obtener productos químicos de plataforma. Debido a la obstinación intrínseca de la biomasa, comenzamos por abordar el problema de la obstinación aislando la hemicelulosa menos recalcitrante de la cáscara de nuez en una forma de C5 utilizando un solvente universal (H2O) y microondas. También presentamos una segunda posibilidad llamada estrategia de lignina primero, en la que la lignina más recalcitrante se extraía de la cáscara de nuez utilizando un solvente ambientalmente benigno (solvente eutéctico profundo) y molienda de bolas. Para superar el recalcitrado particularmente celulósico y liberar azúcares C6, se utilizó una técnica mecanocatalítica. Se utilizó Bacillus coagulans para convertir el monómero C5 en ácido láctico L + (materia prima bioplástica), mientras que se utilizó Saccharomyces cerevisiae para convertir el monómero C6 en bioetanol. Aparentemente, los procesos aguas arriba fueron eficientes para liberar monómeros de azúcares mientras producían una pequeña cantidad de productos de degradación como el 5-hidroximetil furfural y furfural. Estos productos de degradación podrían identificarse fácilmente y utilizarse como materia prima para la producción de combustible biojet. Como prueba de concepto, intentamos sintetizar 2,5-bis (2-furilmetilideno) ciclopentanona (F2Cp) y 2- (2-furilmetilideno) ciclopentanona (FCp) a partir de furfural y ciclopentanona comerciales mediante condensación aldólica en presencia de un metal. catalizador de óxido. Por lo tanto, establecimos una utilización de ciclo cerrado de biomasa (cáscara de nuez / madera de álamo) en un estudio de prueba de concepto para respaldar un enfoque de bioeconomía circular. Este estudio de prueba de concepto se llevó a cabo de acuerdo con los doce principios de química verde sugeridos por Anastas.

In the literature, one could find single upstream technique (process) being applied to a particular biomass to obtain platform chemicals. Due to the intrinsic recalcitrance of biomass, we began by addressing the recalcitrance issue by isolating the least recalcitrant, hemicellulose from walnut shell in a form of C5 utilizing a universal solvent (H2O) and microwave. We also presented a second possibility called a lignin-first strategy, in which the most recalcitrant lignin was extracted from walnut shell using an environmentally benign solvent (deep eutectic solvent) and ball milling. To overcome particularly cellulosic recalcitrance and liberate C6 sugars, a mechanocatalytic technique was used. Bacillus coagulans was used to convert the C5 monomer to L+lactic acid (bioplastic feedstock), whilst saccharomyces cerevisiae was used to convert the C6 monomer to bioethanol. Apparently, the upstream processes were efficient at releasing monomers of sugars while producing a small amount of breakdown products such as 5-hydroxymethyl furfural and furfural. These breakdown products might readily be identified and used as feedstock for the production of biojet fuel. As a proof of concept, we attempted to synthesize 2,5-bis(2-furylmethylidene) cyclopentanone (F2Cp) and 2-(2-furylmethylidene) cyclopentanone (FCp) from commercial furfural and cyclopentanone by aldol condensation in the presence of a metal oxide catalyst. Thus, we established a closed-loop utilization of biomass (walnut shell/poplar wood) in proof-of-concept study to support a circular bioeconomy approach. This proof-of-concept study was undertaken in accordance with Anastas's suggested twelve principles of green chemistry