Novel catalytic systems for sustainable chemical processes

diplomski rad

• Naslov (hrvatski): Novi katalitički sustavi za održive kemijske procese
• Autor: Ana-Maria Županić
• Mentor: Irena Škorić (mentor)
• Član povjerenstva: Irena Škorić (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Marija Vuković Domanovac (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Domagoj Vrsaljko (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije; Zagreb
• Datum i država obrane: 2016-09-28, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Kemija; Primijenjena kemija

Sažetak

Utilisation of renewable biomass for sustainable production has been recognised as a possible substitute for non-renewable fossil fuels. A bio based economy will substantially reduce the dependence on petroleum feedstock, mitigate the global warming by reducing CO2 emissions, reduce waste disposal and finally increase the economic benefits. Current efforts have been performed to develop new routes in the synthesis of alkyl levulinates from levulinic acid, as a starting material. Over the past five years, the alkyl levulinates have attracted the attention of researches due to their specific physical-chemical properties and possible applications. Beside the use of renewable feedstock, heterogeneous catalysis has gain also a lot of attention in the area of green chemistry. This thesis work is part of broad research project carried out at the Laboratory of Green Synthetic Chemistry (Green S.O.C., University of Perugia, Italy) aiming at the development of fully green synthetic methodologies for the preparation of value-added bio-chemicals. The preparation of alkyl levulinates starting from levulinic acid implies the use of an alcohol as a reagent, in the present of an acid catalyst (so-called esterification reactions). The approach used is based on the preparation of novel heterogeneous catalysts, specifically cross-linked polystyrene-based acid catalysts, featuring different properties in term of density in active sites and physical morphologies. To verify their catalytic efficiency, esterification reactions of levulinic acid with different alcohols were conducted.

Sažetak (hrvatski)

Korištenje obnovljivih izvora biomase za održivu proizvodnju prepoznato je kao moguća zamjena za neobnovljiva fosilna goriva. Bio-utemeljeno gospodarstvo će značajno smanjiti ovisnost o naftnim sirovinama, ublažiti globalno zatopljenje, smanjenjem CO2 emisija, smanjiti odlaganja otpada i konačno povećati ekonomsku korist. Trenutni pokušaji provode se s ciljem razvoja novih smjerova u sintezi alkil-levulinoata iz levulinske kiseline, kao polaznog materijala. Tijekom poslijednjih pet godina alkil-levulinoati privukli su pozornost istraživača, zbog svojih specifičnih fizikalno-kemijskih svojstava i mogućnosti primjene. Osim korištenja obnovljivih izvora sirovine, heterogena kataliza privukla je puno pozornosti na području zelene kemije. Ovaj diplomski rad dio je širokog istraživačkog projekta, koji je bio proveden u Laboratoriju za zelenu sintetsku kemiju (Green S.O.C., Sveučilište Perugia, Italija) s ciljem razvoja potpuno zelene sintetske metodologije za pripremu bio-kemikalija dodatnih vrijednosti. Priprava alkil-levulinoata počevši od levulinske kiseline podrazumijeva korištenje alkohola kao reagensa i prisustvo kiselog katalizatora (tzv. reakcija esterifikacije). Pristup koji je korišten temelji se na pripremi novih heterogenih katalizatora, odnosno umreženih kiselih katalizatora temeljenih na polistirenu, a koji sadrže različita svojstva u pogledu gustoće aktivnih mjesta i fizičke morfologije. Da bi se potvrdila njihova katalitička aktivnost, provedene su reakcije esterifikacije s levulinskom kiselinom i različitim alkoholima.

• Ključne riječi: biomass; alkyl levulinates; green chemistry; heterogeneous catalysis; acid catalysts
• Ključne riječi (hrvatski): biomasa; alkil-levulinoati; zelena kemija; heterogena kataliza; kiseli katalizatori
• Jezik: engleski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:149:606936
• Studijski program: Naziv: Kemijsko inženjerstvo; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka kemijskog inženjerstva (mag. ing. cheming.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Javna napomena: Rad je napisan na engleskom jeziku, ali u radu nedostaje stvarni naslov rada na engleskom jeziku koji glasi: Novel catalytic systems for sustainable chemical processes (preuzeto iz ISVU-a).
• Datum i vrijeme pohrane: 2017-11-02 11:43:59