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Hydrogenolyse cellulosehaltiger Biomasse zur Herstellung von Polyolen

Fabicovicova, Katarina :
Hydrogenolyse cellulosehaltiger Biomasse zur Herstellung von Polyolen.
[Online-Edition: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/6098]
Technische Universität Darmstadt , Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2017)

Official URL: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/6098

Abstract

Im Rahmen dieser Arbeit wurde die heterogen katalysierte Umsetzung von Cellulose sowie anderer lignocellulosehaltiger Materialien mit der Zielsetzung wertvolle Chemikalien - primär Polyole wie Ethylenglycol, Propylenglycol und Sorbitol - zu gewinnen, untersucht. Lignocellulose ist der meist verbreitete nachwachsende Rohstoff, der nicht in direkter Konkurrenz zu Nahrungsmitteln steht. Die Herausforderung bei der Umsetzung liegt in der hohen chemischen Stabilität der Cellulose (Hauptbestandteil von Lignocellulose), die über geeignete Prozesse chemischer oder biologischer Art aufgeschlossen werden muss. Um dies zu erreichen wurden heterogene Katalysatoren über die „Incipient-Wetness“-Methode hergestellt, charakterisiert und unter hydrothermalen Bedingungen für die Hydrogenolyse von zunächst mikrokristalliner Cellulose und später naturnaher Biomasse (nach einer Organosolv-Vorbehandlung) eingesetzt. Das grundlegende Ziel dieser Arbeit war es, ein Bioraffinerie-Konzept für die Herstellung von wertvollen Chemikalien aus nachwachsenden Rest- und Rohstoffen auszuarbeiten. Zukünftige Bioraffinerien sollten eine abfallfreie Verwertung und Verarbeitung von Biomasse ermöglichen. Aus diesem Grund wurden im Rahmen der vorliegenden Arbeit weitere Fragestellungen wie z. B. die Möglichkeit zur Lignin- und Hemicellulose-Verwertung ebenfalls betrachtet.

Item Type: Ph.D. Thesis
Erschienen: 2017
Creators: Fabicovicova, Katarina
Title: Hydrogenolyse cellulosehaltiger Biomasse zur Herstellung von Polyolen
Language: German
Abstract:

Im Rahmen dieser Arbeit wurde die heterogen katalysierte Umsetzung von Cellulose sowie anderer lignocellulosehaltiger Materialien mit der Zielsetzung wertvolle Chemikalien - primär Polyole wie Ethylenglycol, Propylenglycol und Sorbitol - zu gewinnen, untersucht. Lignocellulose ist der meist verbreitete nachwachsende Rohstoff, der nicht in direkter Konkurrenz zu Nahrungsmitteln steht. Die Herausforderung bei der Umsetzung liegt in der hohen chemischen Stabilität der Cellulose (Hauptbestandteil von Lignocellulose), die über geeignete Prozesse chemischer oder biologischer Art aufgeschlossen werden muss. Um dies zu erreichen wurden heterogene Katalysatoren über die „Incipient-Wetness“-Methode hergestellt, charakterisiert und unter hydrothermalen Bedingungen für die Hydrogenolyse von zunächst mikrokristalliner Cellulose und später naturnaher Biomasse (nach einer Organosolv-Vorbehandlung) eingesetzt. Das grundlegende Ziel dieser Arbeit war es, ein Bioraffinerie-Konzept für die Herstellung von wertvollen Chemikalien aus nachwachsenden Rest- und Rohstoffen auszuarbeiten. Zukünftige Bioraffinerien sollten eine abfallfreie Verwertung und Verarbeitung von Biomasse ermöglichen. Aus diesem Grund wurden im Rahmen der vorliegenden Arbeit weitere Fragestellungen wie z. B. die Möglichkeit zur Lignin- und Hemicellulose-Verwertung ebenfalls betrachtet.

Place of Publication: Darmstadt
Divisions: 07 Fachbereich Chemie
07 Fachbereich Chemie > Fachgebiet Technische Chemie
07 Fachbereich Chemie > Fachgebiet Technische Chemie > Technische Chemie II
Date Deposited: 19 Mar 2017 20:55
Official URL: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/6098
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-60981
Referees: Claus, Prof. Dr. Peter and Vogel, Prof. Dr. Herbert
Refereed / Verteidigung / mdl. Prüfung: 23 January 2017
Alternative Abstract:
Alternative abstract Language
This thesis is dedicated to the investigation of the catalytic conversion of cellulose and other lingo-cellulose based materials in order to generate valuable products as polyols like e.g. ethylene glycol, propylene glycol and sorbitol. Lignocellulose is the most abundant renewable source of biomass which is not directly competing with foods. A challenge for the conversion of cellulose (main constituent of lignocellulose) is its high chemical rigidity, which has to be overcome by chemical or biological dissociation. To achieve this, heterogeneous catalysts were developed and prepared by an incipient wetness method, characterized and tested under hydrothermal conditions for the conversion of firstly microcrystalline cellulose and later natural biomass (pretreated via organosolv process). The overall goal of the thesis was to elaborate a bio-refinery concept for the production of valuable chemicals from renewable waste and raw materials. Future bio-refineries should prevent the formation of waste by a complete use of its feedstock. Therefore the present thesis also deals with the question of e.g. how lignin and hemicellulose can possibly be utilized as byproducts.English
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