JultikaUniversity of Oulu repository

Tiivistelmä

Biomassa on yksi runsaimmin luonnossa esiintyvistä raaka-aineista ja sen sisältämiä hiilihydraatteja, kuten fruktoosia ja glukoosia, on käytetty 5-hydroksimetyylifurfuraalin (HMF) valmistukseen. HMF toimii reaktiivisen rakenteensa ansiosta hyvänä lähtöaineena muiden kemikaalien valmistuksessa ja sen johdannaisia pidetään korkean lisäarvon tuotteina, joille löytyy käytännön sovelluksia biopolttoaineista sekä materiaali- ja lääketeollisuudesta. Tämän tutkielman tarkoituksena on tarkastella, millaisia ionisia nesteitä ja reaktio-olosuhteita käyttämällä voidaan saavuttaa parhaat HMF:n saannot. Lisäksi tarkastellaan valitun lähtöaineen sekä mikro- ja ultraääniaktivoinnin vaikutusta HMF:n saantoon.

Ionisia nesteitä on käytetty HMF:n valmistuksessa liuottimina ja katalyytteinä. Ionista nestettä on yksistään käytetty katalysoivana liuottimena HMF:n synteesissä, minkä lisäksi sen kanssa on käytetty Brønsted- ja Lewis-happokatalyyttejä. Ionista nestettä on käytetty katalyyttinä HMF:n synteesissä, jossa ionisen nesteen sijaan on käytetty muuta liuotinta. Lisäksi HMF:n valmistusta ionisissa nesteissä on pyritty parantamaan mikroaalto- ja ultraääniaktivoinnin avulla.

HMF:a on saatu valmistettua pelkästään ionisissa nesteissä, kun lähtöaineena on käytetty fruktoosia. Jos lähtöaineena on ollut glukoosi tai selluloosa, on ionisen nesteen lisäksi tarvittu Lewis-happokatalyytti, jotta HMF:n synteesi on voinut tapahtua. Mikroaalto- ja ultraääniaktivoinnin käytöllä on saatu parannettua HMF:n saantoa sekä lyhennettyä reaktioaikaa.