Une nouvelle méthode pour l’analyse de pentosane présente dans la biomasse Jute et sa transformation en monomères de sucre à l’aide d’acide liquide ionique

Babasaheb M. Matsagar; Shahriar A. Hossain; Tofazzal Islam; Yusuke Yamauchi; Kevin C.-W. Wu

doi:10.3791/57613

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Article de méthode

Une nouvelle méthode pour l’analyse de pentosane présente dans la biomasse Jute et sa transformation en monomères de sucre à l’aide d’acide liquide ionique

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DOI :

10.3791/57613

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1 juin 2018

Babasaheb M. Matsagar¹ , Shahriar A. Hossain²^,³ , Tofazzal Islam⁴ , Yusuke Yamauchi²^,³^,⁵^,⁶ , Kevin C.-W. Wu¹

¹Department of Chemical Engineering, National Taiwan University, ²International Center for Materials Nanoarchitectonics (MANA), National Institute for Materials Science (NIMS), ³Australian Institute for Innovative Materials (AIIM), University of Wollongong, ⁴Department of Biotechnology, Bangabandhu Sheikh Mujibur Rahman Agricultural University, ⁵School of Chemical Engineering & Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology (AIBN), University of Queensland, ⁶Department of Plant and Environmental New Resources, Kyung Hee University

Dans cet article

Résumé

Nous présentons un protocole pour la synthèse de sucres C5 (xylose et l’arabinose) d’une renouvelable biomasse ligno-cellulosique non comestibles (c.-à-d., jute) avec la présence de liquides ioniques acides de Brønsted (BAILs) le rôle de catalyseur dans l’eau. Le catalyseur de ballots expose mieux rendement catalytique que catalyseurs acides minéraux classiques (H₂SO₄ et HCl).

Résumé

Récemment, des liquides ioniques (ILs) sont utilisés pour la valorisation de la biomasse en produits chimiques produits précieux en raison de leurs propriétés remarquables comme stabilité thermique, pression de vapeur inférieure, ininflammabilité, capacité de chaleur plus élevée et solubilité accordable et acidité. Ici, nous démontrons une méthode pour la synthèse de sucres C5 (xylose et l’arabinose) depuis le pentosane présente dans la biomasse de jute dans un processus d’un pot en utilisant une quantité catalytique de sulfate d’hydrogène 1-methyl-3-(3-sulfopropyl)-imidazolium acides de Brønsted IL. L’acide IL est synthétisé en laboratoire et caractérisées à l’aide de techniques de spectroscopie RMN pour comprendre sa pureté. Les différentes propriétés d’un cautionnement sont mesurées comme la force de l’acide, stabilité thermique et hydrothermale, ce qui montre que le catalyseur est stable à une température plus élevée (250 ° C) et possède de très grande force de l’acide (H_o 1,57). L’acide IL convertit plus de 90 % de pentosane dans les sucres et le furfural. Par conséquent, la méthode de présentation dans cette étude peut également être utilisée pour l’évaluation de la concentration de pentosane dans d’autres types de biomasse ligno-cellulosique.

Introduction

La biomasse a un grand potentiel comme une énergie renouvelable et la source chimique parce qu’il est durable, peu coûteux et tout aussi distribués à la différence des ressources fossiles, ce qui en fait l’un des candidats prometteurs pour remplacer les matières premières fossiles. La production estimée de biomasse ligno-cellulosique est 146 milliards de tonnes / année¹. La biomasse lignocellulosique est principalement composée de lignine, cellulose et hémicellulose comme ses trois principaux constituants. La lignine est un polymère aromatique issu d’unités phénylpropanoïdes ; en revanche, cellulose et l’hémicellulose sont les parties de polysa....