Biobased chemicals by fragmenting the forest raw material using photolysis

Syfte och mål

Syftet var att undersöka om UV-ljus från LEDs kan bryta bindningar i råvaror från skogen. Ett delmål fokuserade på att bygga fotoreaktorer och nu har vi tre fotoreaktorer med våglängder på 265, 280 och 310 nm. Ett till delmål var att hitta den optimala våglängden. Våra resultat på sågspån och tekniskt lignin visade att bildandet av plattformskemikalier är beroende på våglängden men också på lösningsmedlet. Lösningsmedlen som vi hittills testat är vatten, etanol, acetonitril och etylacetat. Vi arbetar för närvarande med att optimera lösningsmedlet och våglängden för att öka utbytet.

Resultat och förväntade effekter

Efter exponering av UV-ljus observerade vi myrsyra, ättiksyra, metanol och aldehyder i sågspån från barrträd och tekniskt lignin. Bildandet av dessa lovande plattformskemikalier som kan ersätta deras fossilbaserade motsvarigheter är beroende av lösningsmedlet och våglängden. Vårt nuvarande fokus ligger nu på att optimera dessa parametrar för att öka utbytet. För att ytterligare förbättra reaktionerna kommer användningen av fotokatalysatorer att undersökas.

Upplägg och genomförande

Sågspånfraktioner med en smal storleksfördelning och tekniskt lignin (Kraft och Organosolv) dispergerades i olika lösningsmedel. UV-ljus av 265, 280 och 310 nm transporterades in i reaktionskärlet med hjälp av optiska fibrer. För att optimera exponeringen av UV-ljus omrördes dispersionerna under reaktionen. Lösningarna analyserades med FTIR, UV, GCMS och NMR och sågspånen med fastfas NMR. Vi undersöker för närvarande andra tekniker som kan vara användbara för att ytterligare analysera och kvantifiera de bildade reaktionsprodukterna och för att följa reaktionen i realtid.