Summary
We presenteren een protocol voor de synthese van C5-suikers (xylose en arabinose) uit een hernieuwbare niet-eetbare lignocellulose biomassa (d.w.z., jute) met de aanwezigheid van Brønsted-zuur, Ionische vloeistoffen (BAILs) als de katalysator in water. De katalysator BAILs tentoongesteld beter katalytische prestaties dan conventionele minerale zure katalysatoren (H2SO4 en HCl).
Abstract
Onlangs, Ionische vloeistoffen (ILs) worden gebruikt voor biomassa valorisatie in waardevolle chemicaliën vanwege hun opmerkelijke eigenschappen zoals thermische stabiliteit, lagere dampdruk, niet-ontvlambaarheid, hogere warmtecapaciteit, en afstembare oplosbaarheid en zuren. Hier tonen we een methode voor de synthese van C5-suikers (xylose en arabinose) van de pentosan aanwezig in jute biomassa in een één-pot-proces met behulp van een katalytische hoeveelheid Brønsted-zuur 1-methyl-3-(3-sulfopropyl)-imidazolium waterstof sulfaat IL. De zure IL wordt gesynthetiseerd in het lab en gekenmerkt met behulp van NMR spectroscopische technieken voor het begrip van de zuiverheid. De verschillende eigenschappen van BORGTOCHT worden gemeten zoals zure sterkte, thermische en hydrothermale stabiliteit, waaruit bleek dat de katalysator stabiel bij een hogere temperatuur (250 ° C is) en beschikt over zeer hoge zuur sterkte (Ho 1,57). De zure IL zet meer dan 90% van de pentosan in suikers en furfural. De presentatie methode in deze studie kan dus ook worden gebruikt voor de beoordeling van de concentratie van de pentosan in andere soorten lignocellulose biomassa.
Introduction
Biomassa heeft een groot potentieel als een hernieuwbare energie en chemische bron omdat het duurzame, goedkope en gelijkelijk verdeeld in tegenstelling tot fossiele bronnen, waardoor het een van de veelbelovende kandidaten ter vervanging van fossiele grondstoffen. De geschatte productie van lignocellulose biomassa is 146 miljard ton per jaar1. De lignocellulose biomassa bestaat voornamelijk uit hemicellulose, lignine en cellulose als de drie belangrijkste onderdelen daarvan. Lignine is een aromatische polymeer gemaakt van Fenylpropanoïde eenheden; aan de andere kant, zijn cellulose en hemicellulose de polysacharide onderdelen van lignocellulose biomassa. Cellulose bestaat uit glucose eenheden verbonden door β(1→4) glycosidic koppeling, overwegende dat hemicellulose is opgebouwd uit suikers van de C5, C6 suikers en suiker zuren met elkaar verbonden door β (1→4), β (1→3) en β (1→6)-glycosidebindingen2,3. Samen met verschillende lignocellulose biomassa (bagasse rijst kroonkafje, tarwestro, enz.), wordt ook de jute lignocellulose biomassa geproduceerd in zeer grote hoeveelheden (ca. 98% in 2014) in Azië in vergelijking met de totale jute productie in de wereld. India produceert 1.96 x 106 ton van jute biomassa terwijl Bangladesh 1.34 x 106 ton van jute biomassa ten opzichte van de totale productie van jute biomassa in de wereld (3.39 x 106 ton) in 20144 produceert. Het gebruik van deze niet-eetbare biomassa zal niet geschil van voedselvraag. Daarom is het gunstig om het te gebruiken als een voorraad voor de synthese van een scala aan toegevoegde waarde chemicaliën (xylose, arabinose, furfural, 5-aan hydroxymethylfurfural (HMF), enz.). Volgens het Amerikaanse ministerie van energie, worden furfural en HMF beschouwd als sommige van de top 30 bouwsteen chemische stoffen afgeleid van biomassa5. Furfural is verkregen uit xylose of rechtstreeks uit hemicellulose en kan worden geconverteerd naar vele belangrijke chemicaliën. Furfurylalcohol, methyl furan en tetrahydrofuraan zijn belangrijke chemicaliën furfural6verkregen. Vandaar, omzetting van lignocellulose biomassa zoals jute biomassa in C5-suikers en andere belangrijke chemische stoffen is een belangrijk onderwerp.
Veel verslagen zijn beschikbaar op de verschillende katalytische methoden voor het omzetten van lignocellulose biomassa in waarde toegevoegd chemicaliën. De minerale zuren (HCl en H2SO4) en heterogene katalysatoren (Amberlyst, HMOR, HUSY, SAPO-44, enz.) aanzienlijk werden gebruikt voor de omzetting van hemicellulose en lignocellulose biomassa in suikers (pentose en hexose suikers) en furanen (furfural en HMF)7,8. De herbruikbaarheid en corrosiviteit anorganisch zuur is een groot probleem. Echter, met de stevige zure katalysator, hogere temperatuur en druk zijn vereist omdat de reactie treedt op aan de oppervlakte van de katalysator. Om deze problemen te overwinnen, zijn ILs onlangs gemeld voor de valorisatie van biomassa als een katalysator of oplosmiddel9,10,11,12,13,14. Het gebruik van IL als oplosmiddel is niet een betere methode vanwege de hogere kosten en de lagere dampdruk van ILs waarmee problemen in product scheiding. Daarom is het noodzakelijk gebruik van recycleerbare IL als katalysator (in kleine hoeveelheden) in een oplosmiddel watersysteem voor de conversie van de biomassa naar toegevoegde waarde chemicaliën.
Hier presenteren we een methode om met behulp van 1-methyl-3-(3-sulfopropyl) imidazolium waterstof sulfaat zure IL als de katalysator voor de rechtstreekse omzetting van pentosan in jute biomassa aanwezig in suiker monomeren zonder enige voorbehandeling. Algemeen, ILs worden gemeld voor de voorbehandeling van lignocellulose biomassa10,15,16,17 , terwijl de zeer grote hoeveelheid ILs wordt gebruikt voor de voorbehandeling van biomassa. Vandaar, is het altijd voordelig IL gebruiken als de katalysator en omzetten van lignocellulose biomassa in chemicaliën zonder extra behandeling. Bovendien, in het huidige werk, de concentratie van de lignine gepresenteerd in jute biomassa wordt berekend met behulp van de Klason methode die kan worden omgezet in verschillende aromatische monomeren18.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Verschillende chemicaliën die worden gebruikt in de voorstellende werk zijn giftig en kankerverwekkend. Gebruik alle passende veiligheidspraktijken bij het uitvoeren van de synthese van IL en biomassa verwerking.
1. bereiding van zure IL
- 7.625 mmol van 1,3-propaan Sulton toevoegen in een 50 mL ronde onderkant kolf en sluit de kolf of fles met een rubber tussenschot.
- Voeg 7.625 mmol van 1-methylimidazole in 7.625 mmol van 1,3 propaansulton langzaam (10 min) bij 0 ° C met een injectiespuit (1 mL).
- Na de volledige toevoeging van 1-methylimidazole en 1,3 propaansulton, voeg toe 15 mL droge tolueen en het mengsel gedurende 16 uur bij 120 ° C om de solide zwitterion terugvloeiing.
- Scheiden van de zwitterion van tolueen met behulp van filtratie en daarna wassen de zwitterion met 40 mL tolueen. Instellen voor het drogen van de zwitterion, de oventemperatuur tot 80 ° C. Zodra de oventemperatuur 80 ° C tot, houden van het monster in de oven gedurende 4 uur en gebruik vervolgens de gedroogde zwitterion in de volgende stap.
- Toevoegen van zwavelzuur in de maatkolf van de ronde onderkant met de zwitterion (gelijke mol zwitterion en zwavelzuur) met behulp van een 1.000 µL micropipet. Sluit de kolf met ronde bodem aan op een terugvloeikoeler. Verhit en roer het mengsel bij 110 ° C gedurende 12 h om de gewenste IL.
Opmerking: De reactie tussen zwavelzuur en zwitterion wordt uitgevoerd zonder oplosmiddel. - Na de synthese van zure IL, karakteriseren met behulp van 1H en 13C-NMR spectroscopie.
2. Samenstellingvan Hammett zuurgraad (Ho)
- Voeg 10 mg van de p- nitroaniline-indicator in een maatkolf van 1 L en voeg vervolgens gedestilleerd water te maken van een oplossing van 1 L. Schud de oplossing goed met de hand gedurende 2 minuten en laat de oplossing gedurende 1 uur te mengen van de p- nitroaniline in water (blanco-oplossing).
- Toevoegen van 1,59 mmol van H+ -ion van de zure katalysator (HCl/H2SO4/ zure IL) aan 50 mL p- nitroaniline indicatoroplossing hermetisch en schud de oplossing met de hand voor het mengen van (de oplossing van het monster).
Opmerking alle zure katalysatoren gebruikt in het huidige werk (HCl, H2SO4en zure IL) individueel worden toegevoegd in de 50 mL indicatoroplossing (tabel 1) voor de bepaling van Hammett zuurgraad (Ho). - Uitvoeren van de UV-meting van de blanco-oplossing (p- nitroaniline oplossing) en de oplossing van het monster (katalysatoren, bevattende p- nitroaniline oplossing) en bepaal de Amax van p- nitroaniline.
- Tenslotte berekenen de molaire concentraties van de unprotonated [I] en [IH+] geprotoneerd indicator oplossingen met behulp van de Amax-waarde van p- nitroaniline en monster oplossingen. Vervolgens berekent de Ho met behulp van onderstaande2 vergelijking
Vergelijking 1
waar pK(I)aq is de pKeen van de p- nitroaniline indicator in water (pKa = 0.99), en [I] en [IH+] zijn de molaire concentratie van de unprotonated en geprotoneerd indicator oplossingen, respectievelijk.
Vergelijking 13. analyse van Jute biomassa
-
Analyse van pentosan
Opmerking: De jute biomassa is oven gedroogd bij 105 ° C gedurende 16 uur in de oven.- Voeg 3 g van oven gedroogd jute biomassa in een 1 L ronde onderkant kolf, en vervolgens Voeg 100 mL van 3,85 N HCl-oplossing erin.
- Verbind de kolf met het destillatietoestel en start de roeren en verwarming zodat de oplossing begint te koken.
- Voeg 250 mL 3,85 N HCl ontkleuring met behulp van een trechter in de kolf van de ronde onderkant met de jute biomassa en de HCl-oplossing.
- Het handhaven van een constant volume (100 mL) in een kolf met ronde bodem tijdens de distillatie door toevoeging van 3,85 N zoutzuur ontkleuring.
- Het experiment beëindigen wanneer 220 mL destillaat wordt verzameld. Dan Verdun het verzamelde destillaat tot 500 mL met gedestilleerd water.
- Het monster met behulp van UV-zichtbaar spectrometer analyseren en registreren de absorptie bij 280 nm.
- Bepaal de Pentosan % volgens de volgende formule met behulp van de absorptie en verdunning waarde:
Vergelijking 2
Opmerking: Deze methode heet de Technical Association van de Pulp en papier industrie (TAPPI) methode voor pentosan analyse9,19. Herhaal het experiment twee tot drie keer en nemen de gemiddelde waarde van pentosan %. Eventueel verdunnen het verzamelde destillaat te krijgen van de extinctie aan de optimale limiet.
-
Analyse van lignine
Opmerking: Verwijder het vocht aanwezig in de jute biomassa alvorens het te gebruiken voor analyse van de lignine. Houd de jute biomassa in een oven bij 105 ° C voor 16 h om vocht te verwijderen.- Voegt 1 g van jute biomassa toe in een 50 mL flacon, en vervolgens 15 mL van 72 wt% H2dus4 in de flacon met jute biomassa. Roer het mengsel een warmhoudplaat met roeren faciliteit bij 30 ° C gedurende 2 uur.
- Voeg 150 mL gedestilleerd water in een 1 L ronde onderkant kolf en het verteerd biomassa monster (aanwezig in het flesje) overbrengen in de kolf.
- Wassen van de flacon met 195 mL water en breng de gewassen vloeistof in een 1 L ronde onderkant kolf met verteerd biomassa.
- De oplossing voor 4 h terugvloeiing en vervolgens de kolf met ronde bodem tot kamertemperatuur afkoelen. Wacht 12 h voor de onoplosbare lignine en as neer te regelen.
- Filtreer de oplossing met behulp van een filterkroes G2 te verkrijgen de onoplosbare lignine met ash. Daarna wassen de onoplosbare solid met 150 mL warm water te maken zuurvrij.
- Droog de solid (lignine + ash) bij 60 ° C gedurende 16 uur in de oven en verder droog het 105 ° C gedurende 1 uur in de oven.
- Houden van het monster in de exsiccator en neem het gewicht bij het monster wordt gekoeld. De lignine verkregen in dit stadium bevat ash en vandaar ongecorrigeerd lignine heet.
- De ash-correctie uitvoeren door verwarming van het verkregen monster bij 650 ° C gedurende 5 uur in aanwezigheid van lucht. Bepaal de ash-correctie met behulp van de onderstaande formule:
Vergelijking 3
Vergelijking 2
Vergelijking 3
4. omzetting van Pentosan uit Jute biomassa in suikers
- Voeg 2 g van oven gedroogd jute biomassa een hoge druk en hoge temperatuur batch reactor (160 mL Parr reactor). Voeg 60 mL water samen met 0,24 g zure IL en verhogen de temperatuur tot 160 ° C.
- Zet de opzwepende snelheid naar 200 rpm terwijl de reactor is verwarming tot 160 ° C. Zodra de temperatuur 160 ° C wordt bereikt, de opzwepende snelheid verhogen tot 600 rpm.
- Blijven de reactie voor 1 h. Vervolgens dalen de opzwepende snelheid tot 200 tpm en stop dan het verwarmen.
- Toestaan dat de reactor om af te koelen tot kamertemperatuur. Stop de roeren, opent u de reactor en de vaste stof scheiden van het reactiemengsel. Het uitvoeren van de analyse van reactiemengsel met behulp van HPLC.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
De exacte hoeveelheid pentosan en lignine hersteld van de biomassa hangt af van het type van lignocellulose biomassa. Vergelijkbare soorten lignocellulose biomassa verzameld vanop verschillende plaatsen hebben verschillende concentratie van pentosan en lignine. De jute biomassa gebruikt in deze studie bevat 20 wt% pentosan en 14 wt% lignine.
Figuur 1 geeft een vergelijking van de katalytische activiteit van minerale zuren (H2SO4 en HCl) en zure IL voor de omzetting van jute biomassa in C5-suikers. De reacties waren uitgevoerd in water op 160 ° C (1 h) met behulp van dezelfde zure hoeveelheid de zure katalysatoren (d.w.z., 1,59 mmol h+). De niet-zure IL en zure IL worden gebruikt met een vergelijkbare molaire concentratie (0,79 mmol). De katalytische activiteit wordt verder vergeleken met een IL zonder enige Brønsted aciditeit (1-butyl-3-methylimidazolium chloride).
Figuur 2 illustreert de 1H en 13C-NMR karakterisering van de zure IL gebruikt in deze studie. De spectra van de NMR (1H en 13C) van de zure IL toont geen extra pieken dan het zuur IL; Dit bevestigt dat de zure IL gesynthetiseerd puur is. Figuur 3 toont de XRD van de biomassa van de jute vóór scheiding van lignine en de XRD van de gescheiden lignine uit de biomassa van jute.
Tabel 1 geeft de Hammett zuurgraad functie (Ho) analyse van alle de katalysatoren. De analyse werd uitgevoerd met behulp van de p- nitroaniline-indicator die de informatie over zure sterkte verschaft.
Figuur 1: omzetting van pentosan in jute biomassa aanwezig naar C5-suikers en furfural. Reactie voorwaarde: Jute biomassa 2 g, katalysator 1,59 mmol h+ (de IL en zure IL worden gebruikt met dezelfde mol d.w.z., 0,79 mmol), 60 mL water, 160 ° C, 1 h. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 2: 1H en 13C-NMR van zure IL (1-methyl-3-(3-sulfopropyl)-imidazolium waterstof sulfaat). Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 3: Röntgendiffractie. (een) XRD van jute biomassa en (b) XRD van lignine gewonnen uit biomassa van jute. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
| Katalysator | Eenmax | [I] % | [IH+] % | H0 |
| Leeg | 0.991 | 100 | 0 | -- |
| HCl | 0.753 | 76 | 24 | 1.5 |
| H2zo4 | 0.8 | 80.72 | 19.28 | 1.62 |
| Zure IL | 0.787 | 79,4 | 20,6 | 1,57 |
| Niet-zure IL | 0.991 | 100 | -- | -- |
Tabel 1: bepaling van de Hammett zuurgraad functie (Ho) van verschillende katalysatoren. In alle maten, de katalysator (1,59 mmol H+) wordt gemengd met 50 mL p- nitroaniline oplossing in water (10 mg p- nitroaniline werd toegevoegd in 1 L water, pKa van p- nitroaniline = 0.99).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
De pentosan presenteren in jute biomassa omzetten in C5 suiker monomeren is aangetoond door middel van verschillende homogene Brønsted zure katalysatoren zoals H2SO4, HCl, en zure IL. Bovendien werd het katalytische resultaat van de zure IL vergeleken met de IL zonder zuren (1-butyl-3-methylimidazolium chloride). Alle reacties werden uitgevoerd in een autoclaaf Parr op 160 ° C in water. Het gebruik van zure IL toonde de hoogste conversie van de pentosan in vergelijking met homogene zuren in dit werk gebruikt (minerale zuren H2SO4 en HCl). De resultaten geven aan dat zuur IL hogere C5 suikeropbrengst (76%) vertoont terwijl mineraalzuur Toon lagere rendementen (HCl 49% en H2dus4 57% van de C5 suiker opbrengst) voor pentosan omzetten in suikers. De minerale zure katalysator en zure IL worden gebruikt op vergelijkbare zure bedragen (1,59 mmol h+) om te voorkomen dat de gevolgen van ongelijke katalysator zuurgraad. De reactie uitgevoerd met behulp van niet-zure IL en zonder katalysator bleek zeer laag C5 suiker opbrengsten. Dit impliceert dat zure IL de betere katalysator voor pentosan omzetting in suiker monomeren t.o.v. minerale zuren is. Bovendien, de zuurgraad van IL is essentieel voor deze reactie omdat een vergelijkbaar type niet-zure IL niet actief in deze reactie is.
De zure IL kan ook worden gebruikt voor de analyse van pentosan aanwezig in de lignocellulose biomassa, omdat het produceert een zeer hoog rendement van C5 suiker monomeren (76%) en furfural (12%). Deze methode is meer superieur ten opzichte van de methode beschreven in punt 3.1, die gebruikmaakt van 3,85 N HCl en een langere reactietijd (ca. 24 uur). De suikers die zijn verkregen met behulp van zuur IL kunnen verder worden omgezet in furanen (furfural en verschillende furan derivaten) of gehydrogeneerde in xylitol of arabitol. Nog belangrijker, is met behulp van deze methode het mogelijk om te herstellen van C5-suikers als pentosan hydrolyse producten. Herstel van pentosan is echter niet mogelijk de methode beschreven in punt 3.1, omdat pentosan in furanen in geconcentreerde HCl19 degradeert. De ILs hebben lagere dampdruk en vandaar, is er een verminderde mogelijkheid van IL verdamping tijdens het proces, waardoor dit proces milieu veiliger. Bovendien, de corrosiviteit en de recycleerbaarheid van HCl is het grote probleem met de HCl voorbehandelingsplatformen20,21. Aan de andere kant, kan het gebruik van katalytische hoeveelheid zuur IL in het proces van pentosan conversie worden gerecycled.
De Hammett zuurgraad (Ho) resultaten toonde aan dat de zure IL de hogere sterkte van zuur heeft (Ho = 1,57) vergeleken met H2SO4 (Ho = 1.62); Dus, het beter presteert dan de H2SO4 katalysator. De zure IL heeft echter een lagere zure sterkte ten opzichte van HCl. Niettemin, het beter presteert dan de HCl katalysator omdat het is gunstig voor betere ion-dipool-interactie met polysacchariden aanwezig in de lignocellulose biomassa-2. Bovendien, de zure IL gebruikt in het huidige werk is thermisch stabiel onder 300 ° C temperatuur (geanalyseerd met behulp van Thermogravimetrische analyse) terwijl het is hydrothermally stabiel onder 180 ° C temperatuur (0.6 g zure IL verwarmd in 60 mL water bij 180 ° C gedurende 3 uur)2 .
Bovendien is de scheiding van lignine uit jute biomassa wordt uitgevoerd met behulp van de Klason-methode (punt 3.2). De jute biomassa gebruikt in het huidige werk bevat 14 wt% lignine. De lignine gescheiden van de biomassa van jute is zuiver en bevat veel minder as (< 1%), die verder kan worden omgezet in aromatische monomeren.
Analyse van pentosan en lignine concentratie wordt bereikt met behulp van minerale zuur (HCl en H2SO4). Bovendien, zure IL gebruikt voor de omrekening van pentosan aanwezig in jute biomassa is gebleken een uitstekende opbrengst van C5-suikers (76%) en furfural (12%) samen met 5-10% oligomeren, en de reactie werd uitgevoerd in water met behulp van een kleine hoeveelheid zuur IL zonder een externe druk en voorbehandeling. Bovendien, de zure IL vertoont meer dan 90% pentosan conversie (de omzetting van pentosan werd berekend met behulp van de opbrengsten van C5-suikers, furfural en oligomeren).
Wij hebben de methode voor de omzetting van pentosan in jute biomassa aanwezig in C5-suikers ontwikkeld, maar deze methode kan ook worden toegepast voor de bepaling van de concentratie van de pentosan in de jute biomassa aanwezig. Bovendien kan de pentosan concentratie aanwezig in andere verschillende lignocellulose biomassa worden bepaald met behulp van de huidige methode.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Wij hebben niets te onthullen.
Acknowledgments
Wij zouden graag willen bedanken het ministerie van wetenschap en technologie (MOST) van Taiwan (104-2628-E-002-008-MY3 105-2218-E-155-007; 105-2221-E-002-003-MY3; 105-2221-E-002-227-MY3; 105-2622-E-155-003-CC2) en het doel van het Project van de Universiteit van de Top op nationale Taiwan Universiteit (105R7706) voor de financiële steun. Wij zijn dankbaar aan de Wereldbank voor de gedeeltelijke financiering van dit werk door een subproject van hogeronderwijs kwaliteit Enhancement Project (HEQEP), volledige voorstel #2071. Dit werk was ook gedeeltelijk ondersteund door de Universiteit van Wollongong AIIM (goud financiering).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 1-Methylimidazole | Sigma Aldrich | M50834 | |
| 1,3-Propanesultone | Sigma Aldrich | P50706 | Moisture sensitive |
| p-nitroaniline | Sigma Aldrich | 185310 | |
| Toluene | J. T. Baker | 9460-03 | |
| Sulfuric acid | Honeywell-Fluka | 30743 | Highly corrosive |
| Hydrochloric acid | Honeywell-Fluka | 30719 | Highly corrosive |
| 1-butyl-3-methylimidazolium chloride | Sigma Aldrich | 900856 | Highly hygroscopic |
| D(+)-Xylose | Acros Organics | 141001000 | |
| L(+)-Arabinose | Acros Organics | 104981000 | |
| UV-Spectrometer | JASCO | V-670 | |
| Parr reactor | Parr USA | Seriese 4560 | |
| Parr reactor controller | Parr USA | Seriese 4848 | |
| High pressure liquid chromatography (HPLC) | JASCO | Seriese LC-2000 | |
| Digital hot plate stirrer | Thermo Scientific | SP142020-33Q Cimarec | |
| Oven furnace | Thermal Scientific | FB1400 Thermolyne blast oven furnace |
References
- Demirbaş, A. Biomass resource facilities and biomass conversion processing for fuels and chemicals. Energy Convers. Manage. 42 (11), 1357-1378 (2001).
- Matsagar, B. M., Dhepe, P. L. Brönsted acidic ionic liquid-catalyzed conversion of hemicellulose into sugars. Catal. Sci. Technol. 5 (1), 531-539 (2015).
- Matsagar, B. M., Dhepe, P. L. Effects of cations, anions and H+ concentration of acidic ionic liquids on the valorization of polysaccharides into furfural. New J Chem. 41 (14), 6137-6144 (2017).
- Food and Agriculture Organization of the United Nations. , Available from: http://faostat3.fao.org/download/Q/QC/E (2014).
- Costa Lopes, A. M., Morais, A. R. C., Łukasik, R. M. Sustainable Catalytic Strategies for C5-Sugars and Biomass Hemicellulose Conversion Towards Furfural Production. Production of Platform Chemicals from Sustainable Resources. , Springer Singapore. 45-80 (2017).
- Matsagar, B. M., Munshi, M. K., Kelkar, A. A., Dhepe, P. L. Conversion of concentrated sugar solutions into 5-hydroxymethyl furfural and furfural using Bronsted acidic ionic liquids. Catal. Sci. Technol. 5 (12), 5086-5090 (2015).
- Gürbüz, E. I., et al. Conversion of Hemicellulose into Furfural Using Solid Acid Catalysts in γ-Valerolactone. Angew Chem Int Ed. 52 (4), 1270-1274 (2013).
- Filiciotto, L., Balu, A. M., Van der Waal, J. C., Luque, R. Catalytic insights into the production of biomass-derived side products methyl levulinate, furfural and humins. Catal Today. 302, 2-15 (2017).
- Matsagar, B. M., et al. Direct Production of Furfural in One-pot Fashion from Raw Biomass Using Brønsted Acidic Ionic Liquids. Sci. Rep. 7 (1), 13508 (2017).
- Gschwend, F. J. V., et al. Pretreatment of Lignocellulosic Biomass with Low-cost Ionic Liquids. J Vis Exp. (114), e54246 (2016).
- Xu, F., et al. Transforming biomass conversion with ionic liquids: process intensification and the development of a high-gravity, one-pot process for the production of cellulosic ethanol. Energy Environ. Sci. 9 (3), 1042-1049 (2016).
- Sun, J., et al. One-pot integrated biofuel production using low-cost biocompatible protic ionic liquids. Green Chem. 19 (13), 3152-3163 (2017).
- Nguyen, C. V., et al. Combined treatments for producing 5-hydroxymethylfurfural (HMF) from lignocellulosic biomass. Catal Today. 278 (Part 2), 344-349 (2016).
- Yan, N., Yuan, Y., Dykeman, R., Kou, Y., Dyson, P. J. Hydrodeoxygenation of Lignin-Derived Phenols into Alkanes by Using Nanoparticle Catalysts Combined with Brønsted Acidic Ionic Liquids. Angew Chem Int Ed. 49 (32), 5549-5553 (2010).
- Weerachanchai, P., Lee, J. -M. Recyclability of an ionic liquid for biomass pretreatment. Bioresour. Technol. 169 (Supplement C), 336-343 (2014).
- Shill, K., et al. Ionic liquid pretreatment of cellulosic biomass: Enzymatic hydrolysis and ionic liquid recycle. Biotechnol Bioeng. 108 (3), 511-520 (2011).
- Tadesse, H., Luque, R. Advances on biomass pretreatment using ionic liquids: An overview. Energy Environ. Sci. 4 (10), 3913-3929 (2011).
- Agirrezabal-Telleria, I., Gandarias, I., Arias, P. L. Production of furfural from pentosan-rich biomass: Analysis of process parameters during simultaneous furfural stripping. Bioresour. Technol. 143 (Supplement C), 258-264 (2013).
- Yingying, L., et al. An Improved Method for Determination of Pentosans in Pulps using Dual-Wavelength Spectroscopy. BioResources. 11 (3), 6801-6807 (2016).
- Kumar, A. K., Sharma, S. Recent updates on different methods of pretreatment of lignocellulosic feedstocks: a review. Bioresour. Bioprocess. 4 (1), 7 (2017).
- Kumar, P., Barrett, D. M., Delwiche, M. J., Stroeve, P. Methods for Pretreatment of Lignocellulosic Biomass for Efficient Hydrolysis and Biofuel Production. Ind. Eng. Chem. Res. 48 (8), 3713-3729 (2009).
