view in publisher's site

Synchronous conversion of lignocellulosic polysaccharides to levulinic acid with synergic bifunctional catalysts in a biphasic cosolvent system

Highlights•Levulinic acid was produced from biomass with directional and synchronous conversion.•52.49% levulinic acid was achieved with synergic bifunctional catalysts in biphasic cosolvent system.•Possible synergistic mechanism for synchronous conversion of lignocellulosic polysaccharides to levulinic acid was proposed.AbstractSynchronous conversion of lignocellulosic polysaccharides to a high-value-added chemical (levulinic acid, LA) using various Brønsted–Lewis acids as bifunctional catalysts in a biphasic cosolvent system has been investigated. The results indicate that the coupling of Amberlyst 15 and Al2(SO4)3 as a bifunctional catalyst has a higher positive synergic influence on the synchronous conversion of cellulose and hemicellulose to LA than other mixed catalysts. The synergic effect of a Brønsted–Lewis acid was measured using a synergy factor; the Amberlyst 15–Al2(SO4)3 bifunctional catalyst showed the strongest synergic catalytic activity with a synergy factor of 1.90. The biphasic cosolvent combining water with dimethoxymethane promotes the transformation of furfural into hydroxymethylfurfural and facilitates the selectivity of LA. The results also demonstrated that the water–dimethoxymethane biphasic cosolvent is suitable for the synchronous conversion of hemicellulose and cellulose into LA with high yield (52.49 %). This study provides insights for the possible synergistically transformed mechanism of lignocellulosic polysaccharides according to the conversion of intermediates and products. This synchronous conversion of biomass with a synergistic system has great promise for preparing high-value-added chemicals from biomass.Graphical abstractDownload : Download high-res image (234KB)Download : Download full-size image

تبدیل همزمان پلی‌ساکاریدهای لیگنوسلولزی به اسید لیولینیک با کاتالیست های دوعاملی هم‌سینرژیک در یک سیستم دو فازی حلال

اسیده‌ای چرب لوولنیک از زیست توده با تبدیل جهت‌دار و همزمان تولید شدند. ۴۹ / ۵۲ % لیووینیک اسید با استفاده از کاتالیست های دوعملگر سینرژیک در سیستم دو فازی کومولنت به دست آمد. مکانیزم هم افزایی احتمالی برای تبدیل همزمان پلی‌ساکاریدهای لیگنوسلولزی به اسید لیولینیک پیشنهاد شده‌است. تبدیل همزمان پلی‌ساکاریدهای لیگنوسلولزی به یک ماده شیمیایی با ارزش افزوده بالا (آل ولونیک اسید، آل. ای)با استفاده از اسیده‌ای مختلف برونستد - لوئیس به عنوان کاتالیست های دو عاملی در یک سیستم کوسولونت دو فازی مورد بررسی قرار گرفته‌است. نتایج نشان می‌دهد که جفت شدن آمبرلیست ۱۵ و (SO۴)۳ به عنوان یک کاتالیزور دوعاملی تاثیر هم افزایی مثبت بیشتری بر تبدیل همزمان سلولز و همی سلولز به LA نسبت به سایر کاتالیست های مخلوط دارد. اثر هم‌افزایی اسید برستد - لوییس با استفاده از یک فاکتور هم‌کوشی اندازه‌گیری شد؛ آمبرلیست ۱۵ - Al۲O۳ (SO۴)۳ کاتالیست دوعاملی قوی‌ترین فعالیت کاتالیتیک هم‌افزایی را با ضریب همکوشی ۱.۹۰. ترکیب آب با دی متوکسی متان، تبدیل فورفورال به هیدروکسی متیل فورفورال را تقویت می‌کند و گزینش پذیری LA را تسهیل می‌کند. نتایج همچنین نشان داد که محیط دو فازی آب - دی متوکسی متان برای تبدیل همزمان همی سلولز و سلولز به LA با بازده بالا (۵۲.۴۹ %)مناسب است. این مطالعه بینش‌هایی را برای مکانیزم پلی ساکاریدهای لیگنوسلولزی تغییر یافته به صورت هم افزایی با توجه به تبدیل مواد حد واسط و محصولات فراهم می‌کند. این تبدیل همزمان زیست توده با یک سیستم هم‌افزای، وعده بزرگی برای آماده‌سازی مواد شیمیایی با ارزش افزوده بالا از زیست توده دارد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Agronomy and Crop Science
  • ترجمه مقاله Agronomy and Crop Science
  • مقاله زراعت و علوم زراعی
  • ترجمه مقاله زراعت و علوم زراعی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.