تبدیل مستقیم الیاف لیگنوسلولزی باگاس به مشتقات فوران

استفاده بهینه از پسماندهای لیگنوسلولزی به منظور تولید سبدی از محصولات مختلف شامل سوخت زیستی و مواد زیستی می تواند گام موثری در جهت استفاده از این زایدات باشد. در این مطالعه امکان تهیه انواع متیل فوران و فوران کربوکسیلیک اسید از الیاف لیگنوسلولزی حاصل از باگاس نیشکر از طریق انحلال در سه حلال NMMO, BMIMCI و TMAH در حضور (CrCl(۲ به عنوان کاتالیزور بررسی شد. برای هریک از سه حلال گفته شده چهار سطح دمای ۱۷۰، ۲۰۰، ۲۲۰ و ۲۴۰ درجه سانتی گراد و زمان واکنش ۶۰ دقیقه و همچنین نسبت حلال به ماده خشک ۲۰ به ۱ و درصد وزنی کاتالیزور نسبت به ماده خشک خمیر ۵ درصد در نظر گرفته شد. در مورد حلال یونی همچنین یک تیمار تحت مایکروویو با قدرت ۴۰۰ وات به مدت ۳ دقیقه انجام شد. آنالیز محصولات واکنش توسط کروماتوگرافی گازی با طیف سنج جرمی (GC-MS) انجام شد که نشان داد که ترکیبات فورانی متعددی تشکیل می شود. برای تیمارهای مربوط به حلال NMMO، ترکیبات هیدروکسی متیل فورفورال، متیل فوران، دی متیل فوران محصولات اصلی واکنش بودند. حلال یونی BMIMCl منجر به تشکیل فوران دی کربوکسیلیک اسید (FDCA) شد. ترکیبات ۲ و ۵ دی هیدروفوران و ۲ و ۵ دی متیل فوران نیز برای تیمارهای حلال TMAH به عنوان محصولات اصلی واکنش شناسایی شدند. نتایج نشان داد که نوع حلال در میزان تبدیل سولز به فوران تاثیر داشته و به ترتیب NMMO, TMAH و BmimCI افزایش یافته است. در یک حلال، افزایش دما در فراوانی ترکیبات فوران تاثیرگذار بوده ولی اثر دما در حلال های مختلف متفاوت است. بدین صورت که در حلال NMMO با افزایش دما فراوانی ترکیبات فوران کاهش یافته و در حلال یونی و TMAH افزایش یافته است.

Keywords:

متیل فوران , فوران کربوکسیلیک اسید , هیدروکسی متیل فورفورال , باگاس , مواد لینگوسلولزی , سوخت زیستی , بیوریفایتری