Development of catalytic strategies and microreactor technology for the synthesis of bio-based furanics from lignocellulose-derived carbohydrates
| Promotie: | Dhr. W. (Wenze) Guo |
| Wanneer: | 03 september 2021 |
| Aanvang: | 09:00 |
| Promotors: | J. (Jun) Yue, Prof, prof. dr. ir. H.J. (Hero Jan) Heeres |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Betere reactietechnologie voor productie biogrondstoffen
Gebruik van biomassa als een groen en hernieuwbaar alternatief voor fossiele grondstoffen is een veelbelovende oplossing voor de ontwikkeling van een duurzame energie- en chemische industrie in de toekomst. Platformchemicaliën uit bio-raffinaderijen zoals furfural en 5-hydroxylmethylfurfural (HMF) op als een belangrijke brug die lignocellulose biomassa verbindt met diverse brandstoffen, chemicaliën en materialen met toegevoegde waarde. De productie van deze biologische grondstoffen is afgeleid van de conventionele raffinaderijen voor fossiele brandstoffen.
In de afgelopen decennia zijn de chemische en katalytische aspecten van de omzetting van biomassa in furfural of HMF uitgebreid onderzocht, maar de specifieke concepten voor reactortechniek zijn nog niet op grote schaal getest. Eem microreactor met continue stroom wordt gekenmerkt door de verbeterde efficiëntie van massa- en warmteoverdracht, wat vooral nuttig is bij de meerfasen reactiesystemen. Vergeleken met conventionele batchreactoren op laboratoriumschaal is de toepassing van microreactoren bij de synthese van biogebaseerde furanen veel minder onderzocht, al krijgt deze inmiddels snel meer aandacht.
In zijn promotieonderzoek richtte Wenze Guo zich op het ontwikkelen van efficiënte katalytische strategieën en microreactortechnologie voor de synthese van HMF of furfural uit de van lignocellulose afgeleide C6- of C5-suikers, door (i) de inzichten in de kinetiek en het reactienetwerk van de homogene zuur-gekatalyseerde suikerdehydratie tot HMF en furfural, (ii) de structuur-zuurgraad-prestatierelatie van de heterogene bifunctionele zuurkatalysator voor de glucose-dehydratie tot HMF, en (iii) gebruik van microreactoren als platform voor reactie- en kinetische studies en als instrument voor procesintensivering en opschaling.
Wenze Guo verrichtte zijn promotieonderzoek bij de afdeling Chemische Technologie van het Engineering and Technology institute Groningen (ENTEG) met financiering via de Chinese Scholarship Council. Hij werkt nu als postdoc aan de TU Delft.