Through the integration of green chemistry into biorefineries and the use of low environmental impact technologies, future sustainable production chains of biofuels and high value chemicals from biomass could quickly forecast. Despite the fact that a massive amount of lignin is obtained from the biorefineries, the use of lignin in real industrial processes is far to be obtained. Hence, approaches to develop lignin conversion into high-value co-products are progressively investigated in the attempt to improve the economics of the biorefineries. In this sense, the PhD project deals with the valorization of biorefinery lignin as by-product from second-generation bioethanol production involving either a biochemical or chemical treatments. The starting materials were obtained from different stages of the cellulosic ethanol plants powered by Proesa™ technology and operated in Crescentino (Italy). More specifically, the research activity was divided in four Chapters: - Chapter 1: Introduction In order to face the challenges of becoming independent of crude oil and switching to a more sustainable and carbon neutral society, biomass has emerged as most prospective raw material in the next future. The basic knowledge about plant origin materials, with specific attention to lignin component, will be introduced in this chapter. In this sense, a deep understanding of biomass as renewable feedstock will be provided. Then, the sustainable use of lignin, as the other major constituent in biomass and its potential as starting material for the production of chemicals due to its aromatic structure, will be investigated. Several approaches either focus on the direct utilization of lignin with suitable modification to find application in low value products including dispersant, binders, emulsifiers and resins, or target the depolymerization of lignin macromolecule into high value aromatic fine chemicals will be presented. Finally, a general overview of Crescentino plant and its technology will be reported in order to understand where the raw materials used among all experiments come from. - Chapter 2: Lignin isolation and characterization Starting from protocol procedures, optimization of extraction and purification treatments combining mechanical treatment (ball milling) and an intensive washing step will be performed. All the materials were fully characterized by means of different spectroscopic techniques and their properties compared with the raw material. It was found that soxhlet extraction as washing procedure will lead to a material containing 96% of lignin. Meanwhile, in collaboration with the University of Pavia, the effect of the growth of two fungal species, Trichoderma asperellum EVT4 and Pleurotus ostreatus, which respectively are able to degrade polysaccharides or lignin aiming the biodegradation of the material, was tested. It was found that Trichoderma asperellum EVT4 is able to purify the material lowering the content of sugar (reducing sugars or glucose) in a strong way but leaves a complicated tri-dimensional structure. Comparison between chemical and biochemical purification have been done and it can be assumed that both procedures can purify lignin rich residue with a good degree of lignin purity but with different structural properties. Finally, in collaboration with Lawrence Berkeley National Laboratory, a complete biorefinery process (pretreatment, hydrolysis and fermentation) in lab scale using ionic liquid (IL) as solvent to degrade and solubilize two different feedstocks, i.e. switchgrass and poplar, was performed. Compared with the traditional pretreatments, IL pretreatment is a relatively new approach and has several parameters that need more investigation. The main drawbacks in IL pretreatment consist in the extensive washing procedure of the pretreated biomass to remove residual amounts of IL that may inhibit downstream saccharification and fermentation. To overcome this issue, recently a new wash-free approach was developed. It is based on a one-pot system where IL pretreatment, saccharification and fermentation followed by direct extraction of sugar and recovery of lignin will take place simultaneously. The one-pot process results in high yield of fermentable sugars and gave us good results in term of ethanol conversion efficiency. Hence, it was demonstrated that IL pretreatment improves the “delignification” process and significantly increases the enzymatic hydrolysis efficiency. Physical and chemical alterations in lignin structure were investigated with the aim of understanding its reactivity during the whole IL treatment. - Chapter 3 and Chapter 4: Catalytic oxidation of lignin and lignin depolymerization by hydrogenolysis Since lignin is the richest source of renewable aromatic compounds on earth, its conversion into well-defined aromatic chemicals was deeply investigated by either oxidative or reductive approaches in mild conditions of temperature and pressure. As it is known in literature, the recalcitrance of lignin and its ability to recondensate represent a challenge that inhibits an efficient depolymerization. In the oxidation approach, two different catalytic conditions were tested on the purified material by using CuSO4 or Co(salen) as catalysts. With copper sulfate the three main aldehydes (vanillin, siringaldehyde and p-hydroxy benzaldehyde) were produced at pressure equal to 3 bar of oxygen with an overall conversion of about 5% (coherent with literature results). Instead by using Co complex, p-benzoquinones were formed (mainly methoxy benzoquinone and dimethoxy benzoquinone) with a total yield of 7.2% at 3.5 bar. On the other hand, the purified materials were depolymerized by catalytic hydrogenolysis in alcoholic media with a combination of palladium on carbon and/or nickel(II) acetate as catalyst. To increase the efficiency of the reaction, in-situ preparation of the nickel-based catalyst was carried out by adsorption of metal salt on the material. In 1,2-propanendiol as solvent at 210°C, up to 80% of the material was solubilized with an overall yield of reduced monolignol derivatives of about 18%. Depolymerized lignin fragments (both the liquid residue and the solid residue recovered after precipitation with water) were detected by MALDI-ToF analysis with a molecular weight between 400-1400 Da. To this end, catalytic depolymerization reaction through hydrogenolysis was performed on the one-pot ionic liquid residues. Different conditions of temperature and pressure were tested: at 200°C the alcoholic solvent (1,2-propanendiol) was chosen as source of hydrogen, while at 90°C and 140°C the reaction was performed under 20 bar of hyrogen. Solid residues, from either switchgrass or poplar, reached nearly 35% as maximum yield, but the distribution of product is opposite: about 60% of syringil unit in switchgrass residue and about 60% of guaiacyl unit in poplar residue.

Attraverso l'integrazione della chimica verde nelle bioraffinerie e l'utilizzo di tecnologie a basso impatto ambientale, future catene di produzione sostenibile di biocarburanti e prodotti chimici ad alto valore a partire da biomassa potrebbe rapidamente realizzarsi. Nonostante il fatto che una quantità enorme di lignina si ottiene dalle bioraffinerie, l'uso di lignina nei processi industriali è lontano dall’essere ottenuto. Quindi, la conversione della lignina in co-prodotti di alto valore è progressivamente di maggiore interesse nel tentativo di migliorare l'economia delle bioraffinerie. In questo senso, il progetto di dottorato si occupa della valorizzazione di lignina da bioraffineria come sottoprodotto dalla produzione di bioetanolo di seconda generazione che coinvolge sia trattamenti biochimici che chimici. I materiali di partenza sono stati ottenuti da diverse step dell’impianto basato sulla tecnologia Proesa ™ e gestiti a Crescentino (Italia). Più in particolare, l'attività di ricerca è stata divisa in quattro capitoli: - Capitolo 1 introduzione Al fine di affrontare le sfide di diventare indipendenti dal petrolio greggio e il passaggio a una società più sostenibile, la biomassa è emersa come la migliore delle materie prime. La conoscenza di base sui materiali di origine vegetale, con particolare attenzione alla componente lignina, sarà introdotta in questo capitolo. In questo senso, sarà fornita un importante approfondimento della biomassa come materia prima rinnovabile. Quindi, sarà studiato l'uso sostenibile della lignina, come un costituente principale della biomassa e il suo potenziale come materiale per la produzione di prodotti chimici grazie alla sua struttura aromatica. Diversi approcci saranno presentati sia basati sull'utilizzo diretto della lignina con specifiche modifiche per trovare applicazione nei prodotti a basso valore che includano disperdenti, leganti, emulsionanti e resine, o basasti sulla depolimerizzazione della lignina come macromolecola aromatica di alto valore nella chimica fine. Infine, una panoramica generale sullo stabilimento di Crescentino e la sua tecnologia saranno presentati al fine di capire da dove provengono le materie prime utilizzate tra tutti gli esperimenti. - Capitolo 2: isolamento e caratterizzazione lignina Partendo dalle procedure standard, una ottimizzazione dei trattamenti di estrazione e purificazione e trattamento meccanico (ball milling) ed una fase di lavaggio intensivo verrà eseguita. Tutti i materiali sono stati completamente caratterizzati mediante diverse tecniche spettroscopiche e loro proprietà confrontate rispetto alla materia prima. Si è constatato che l'estrazione Soxhlet porterà ad un materiale contenente 96% di lignina. Nel frattempo, in collaborazione con l'Università di Pavia, l'effetto della crescita delle due specie fungine, Trichoderma asperellum EVT4 e Pleurotus ostreatus, che, rispettivamente, sono in grado di degradare i polisaccaridi o la lignina stessa, è stato testato. Si è constatato che Trichoderma asperellum EVT4 è in grado di purificare il materiale abbassando il contenuto di zucchero (zuccheri riduttori o glucosio) in modo maggiore ma lascia una complicata struttura tridimensionale. Confronto tra depurazione chimica e biochimica, è stato fatto e si può presumere che entrambe le procedure siano in grado di purificare il residuo ligninico ottenendo materiali con un buon grado di purezza in termini di lignina ma con differenti proprietà strutturali. Infine, in collaborazione con il Lawrence Berkeley National Laboratory, è stato simulato un completo processo di bioraffineria (pretrattamento, idrolisi e fermentazione) in scala di laboratorio usando liquidi ionici come solventi per degradare e solubilizzare le biomasse (switchgrass e poplar). Rispetto ai tradizionali pretrattamenti, il pretrattamento con liquidi ionici è un approccio relativamente nuovo e ha diversi parametri che hanno bisogno di più studio. I principali inconvenienti del pretrattamento con liquidi ionici consistono nella vasta procedura di lavaggio della biomassa pretrattato per rimuovere quantità residue di liquido ionico che possono inibire la saccarificazione e fermentazione. Per ovviare a questo problema, di recente un nuovo approccio senza lavaggio è stato sviluppato. Si basa su un sistema one-pot dove il pretrattamento, la saccarificazione e la fermentazione seguita da estrazione diretta di zucchero e recupero di lignina avranno luogo simultaneamente. Il processo one-pot ha dato buoni risultati in termini di efficienza di conversione etanolo e di rendimento degli zuccheri fermentabili migliorando il processo "delignificazione" e l’efficienza di idrolisi enzimatica. Alterazioni fisiche e chimiche nella struttura lignina sono stati studiati con l'obiettivo di comprendere la reattività durante tutto il trattamento con liquidi ionici. - Capitolo 3 e Capitolo 4: ossidazione della lignina e depolimerizzazione via idrogenolisi Dal momento che la lignina è la più ricca fonte di composti aromatici rinnovabili sulla terra, la sua conversione in prodotti chimici aromatici è di profondo interesse da una ossidativo o riduttivi in condizioni blande di temperatura e pressione. Come è noto in letteratura, le difficoltà nel lavorare con la lignina e la sua capacità di ripolimerizzare rappresentano una sfida che inibisce la depolimerizzazione. Nell'approccio di ossidazione, due diverse condizioni catalitiche sono state testate sul materiale purificato utilizzando CuSO4 o Co (salen) come catalizzatori. Con solfato di rame tre aldeidi principali (vanillina, siringaldehyde e p-idrossi benzaldeide) sono state prodotte in pressione pari a 3 bar di ossigeno con una conversione complessiva di circa 5% (coerente con i risultati di letteratura). Invece, utilizzando complessi salen al Co, si sono formati p-benzochinoni (benzochinone principalmente metossi e benzochinone dimetossi) con una resa totale del 7,2% a 3,5 bar si ossigeno. D'altra parte, i materiali purificati sono stati depolimerizzati mediante idrogenolisi catalitica in solventi alcolici utilizzazando una combinazione di palladio su carbone e / o nichel acetato (II) come catalizzatori. Per aumentare l'efficienza della reazione, la preparazione in situ del catalizzatore a base di nichel è stata effettuata mediante adsorbimento del sale di nickel sul materiale. In 1,2-propandiolo e a 210 ° C, fino al 80% del materiale è stato solubilizzato con una resa complessiva di circa il 18%. I frammenti di lignina depolimerizzata (sia il residuo liquido sia il residuo solido recuperato dopo precipitazione con acqua) sono stati analizzati mediante analisi MALDI-ToF e risultati con un peso molecolare compreso tra 400-1400 Da. A tal fine, la reazione di depolimerizzazione catalitica mediante idrogenolisi è stata effettuata sui residui del processo one-pot con liquidi ionici. Diverse condizioni di temperatura e pressione sono state testate: a 200 ° C il solvente alcolico (1,2-propandiolo) è stato scelto come fonte di idrogeno, mentre a 90 ° C e 140 ° C la reazione è stata eseguita in 20 bar di idrogeno. La depolimerizzazione, sia da switchgrass o poplar, ha prodotto quasi il 35% di molecole a basso peso molecolare, ma con distribuzione dei prodotti considerando le unità siringiliche (S) e guaiaciliche (G): circa il 60% delle unità S nel residuo switchgrass e circa il 60% delle unità G nel residuo da poplar.

Evaluation and development of biomass conversion processes for the chemical and biochemical valorization of lignin

CARROZZA, CHIARA FRANCESCA

Abstract

Through the integration of green chemistry into biorefineries and the use of low environmental impact technologies, future sustainable production chains of biofuels and high value chemicals from biomass could quickly forecast. Despite the fact that a massive amount of lignin is obtained from the biorefineries, the use of lignin in real industrial processes is far to be obtained. Hence, approaches to develop lignin conversion into high-value co-products are progressively investigated in the attempt to improve the economics of the biorefineries. In this sense, the PhD project deals with the valorization of biorefinery lignin as by-product from second-generation bioethanol production involving either a biochemical or chemical treatments. The starting materials were obtained from different stages of the cellulosic ethanol plants powered by Proesa™ technology and operated in Crescentino (Italy). More specifically, the research activity was divided in four Chapters: - Chapter 1: Introduction In order to face the challenges of becoming independent of crude oil and switching to a more sustainable and carbon neutral society, biomass has emerged as most prospective raw material in the next future. The basic knowledge about plant origin materials, with specific attention to lignin component, will be introduced in this chapter. In this sense, a deep understanding of biomass as renewable feedstock will be provided. Then, the sustainable use of lignin, as the other major constituent in biomass and its potential as starting material for the production of chemicals due to its aromatic structure, will be investigated. Several approaches either focus on the direct utilization of lignin with suitable modification to find application in low value products including dispersant, binders, emulsifiers and resins, or target the depolymerization of lignin macromolecule into high value aromatic fine chemicals will be presented. Finally, a general overview of Crescentino plant and its technology will be reported in order to understand where the raw materials used among all experiments come from. - Chapter 2: Lignin isolation and characterization Starting from protocol procedures, optimization of extraction and purification treatments combining mechanical treatment (ball milling) and an intensive washing step will be performed. All the materials were fully characterized by means of different spectroscopic techniques and their properties compared with the raw material. It was found that soxhlet extraction as washing procedure will lead to a material containing 96% of lignin. Meanwhile, in collaboration with the University of Pavia, the effect of the growth of two fungal species, Trichoderma asperellum EVT4 and Pleurotus ostreatus, which respectively are able to degrade polysaccharides or lignin aiming the biodegradation of the material, was tested. It was found that Trichoderma asperellum EVT4 is able to purify the material lowering the content of sugar (reducing sugars or glucose) in a strong way but leaves a complicated tri-dimensional structure. Comparison between chemical and biochemical purification have been done and it can be assumed that both procedures can purify lignin rich residue with a good degree of lignin purity but with different structural properties. Finally, in collaboration with Lawrence Berkeley National Laboratory, a complete biorefinery process (pretreatment, hydrolysis and fermentation) in lab scale using ionic liquid (IL) as solvent to degrade and solubilize two different feedstocks, i.e. switchgrass and poplar, was performed. Compared with the traditional pretreatments, IL pretreatment is a relatively new approach and has several parameters that need more investigation. The main drawbacks in IL pretreatment consist in the extensive washing procedure of the pretreated biomass to remove residual amounts of IL that may inhibit downstream saccharification and fermentation. To overcome this issue, recently a new wash-free approach was developed. It is based on a one-pot system where IL pretreatment, saccharification and fermentation followed by direct extraction of sugar and recovery of lignin will take place simultaneously. The one-pot process results in high yield of fermentable sugars and gave us good results in term of ethanol conversion efficiency. Hence, it was demonstrated that IL pretreatment improves the “delignification” process and significantly increases the enzymatic hydrolysis efficiency. Physical and chemical alterations in lignin structure were investigated with the aim of understanding its reactivity during the whole IL treatment. - Chapter 3 and Chapter 4: Catalytic oxidation of lignin and lignin depolymerization by hydrogenolysis Since lignin is the richest source of renewable aromatic compounds on earth, its conversion into well-defined aromatic chemicals was deeply investigated by either oxidative or reductive approaches in mild conditions of temperature and pressure. As it is known in literature, the recalcitrance of lignin and its ability to recondensate represent a challenge that inhibits an efficient depolymerization. In the oxidation approach, two different catalytic conditions were tested on the purified material by using CuSO4 or Co(salen) as catalysts. With copper sulfate the three main aldehydes (vanillin, siringaldehyde and p-hydroxy benzaldehyde) were produced at pressure equal to 3 bar of oxygen with an overall conversion of about 5% (coherent with literature results). Instead by using Co complex, p-benzoquinones were formed (mainly methoxy benzoquinone and dimethoxy benzoquinone) with a total yield of 7.2% at 3.5 bar. On the other hand, the purified materials were depolymerized by catalytic hydrogenolysis in alcoholic media with a combination of palladium on carbon and/or nickel(II) acetate as catalyst. To increase the efficiency of the reaction, in-situ preparation of the nickel-based catalyst was carried out by adsorption of metal salt on the material. In 1,2-propanendiol as solvent at 210°C, up to 80% of the material was solubilized with an overall yield of reduced monolignol derivatives of about 18%. Depolymerized lignin fragments (both the liquid residue and the solid residue recovered after precipitation with water) were detected by MALDI-ToF analysis with a molecular weight between 400-1400 Da. To this end, catalytic depolymerization reaction through hydrogenolysis was performed on the one-pot ionic liquid residues. Different conditions of temperature and pressure were tested: at 200°C the alcoholic solvent (1,2-propanendiol) was chosen as source of hydrogen, while at 90°C and 140°C the reaction was performed under 20 bar of hyrogen. Solid residues, from either switchgrass or poplar, reached nearly 35% as maximum yield, but the distribution of product is opposite: about 60% of syringil unit in switchgrass residue and about 60% of guaiacyl unit in poplar residue.
FRASSOLDATI, ALESSIO
BRENNA, MARIA ELISABETTA
20-feb-2017
Attraverso l'integrazione della chimica verde nelle bioraffinerie e l'utilizzo di tecnologie a basso impatto ambientale, future catene di produzione sostenibile di biocarburanti e prodotti chimici ad alto valore a partire da biomassa potrebbe rapidamente realizzarsi. Nonostante il fatto che una quantità enorme di lignina si ottiene dalle bioraffinerie, l'uso di lignina nei processi industriali è lontano dall’essere ottenuto. Quindi, la conversione della lignina in co-prodotti di alto valore è progressivamente di maggiore interesse nel tentativo di migliorare l'economia delle bioraffinerie. In questo senso, il progetto di dottorato si occupa della valorizzazione di lignina da bioraffineria come sottoprodotto dalla produzione di bioetanolo di seconda generazione che coinvolge sia trattamenti biochimici che chimici. I materiali di partenza sono stati ottenuti da diverse step dell’impianto basato sulla tecnologia Proesa ™ e gestiti a Crescentino (Italia). Più in particolare, l'attività di ricerca è stata divisa in quattro capitoli: - Capitolo 1 introduzione Al fine di affrontare le sfide di diventare indipendenti dal petrolio greggio e il passaggio a una società più sostenibile, la biomassa è emersa come la migliore delle materie prime. La conoscenza di base sui materiali di origine vegetale, con particolare attenzione alla componente lignina, sarà introdotta in questo capitolo. In questo senso, sarà fornita un importante approfondimento della biomassa come materia prima rinnovabile. Quindi, sarà studiato l'uso sostenibile della lignina, come un costituente principale della biomassa e il suo potenziale come materiale per la produzione di prodotti chimici grazie alla sua struttura aromatica. Diversi approcci saranno presentati sia basati sull'utilizzo diretto della lignina con specifiche modifiche per trovare applicazione nei prodotti a basso valore che includano disperdenti, leganti, emulsionanti e resine, o basasti sulla depolimerizzazione della lignina come macromolecola aromatica di alto valore nella chimica fine. Infine, una panoramica generale sullo stabilimento di Crescentino e la sua tecnologia saranno presentati al fine di capire da dove provengono le materie prime utilizzate tra tutti gli esperimenti. - Capitolo 2: isolamento e caratterizzazione lignina Partendo dalle procedure standard, una ottimizzazione dei trattamenti di estrazione e purificazione e trattamento meccanico (ball milling) ed una fase di lavaggio intensivo verrà eseguita. Tutti i materiali sono stati completamente caratterizzati mediante diverse tecniche spettroscopiche e loro proprietà confrontate rispetto alla materia prima. Si è constatato che l'estrazione Soxhlet porterà ad un materiale contenente 96% di lignina. Nel frattempo, in collaborazione con l'Università di Pavia, l'effetto della crescita delle due specie fungine, Trichoderma asperellum EVT4 e Pleurotus ostreatus, che, rispettivamente, sono in grado di degradare i polisaccaridi o la lignina stessa, è stato testato. Si è constatato che Trichoderma asperellum EVT4 è in grado di purificare il materiale abbassando il contenuto di zucchero (zuccheri riduttori o glucosio) in modo maggiore ma lascia una complicata struttura tridimensionale. Confronto tra depurazione chimica e biochimica, è stato fatto e si può presumere che entrambe le procedure siano in grado di purificare il residuo ligninico ottenendo materiali con un buon grado di purezza in termini di lignina ma con differenti proprietà strutturali. Infine, in collaborazione con il Lawrence Berkeley National Laboratory, è stato simulato un completo processo di bioraffineria (pretrattamento, idrolisi e fermentazione) in scala di laboratorio usando liquidi ionici come solventi per degradare e solubilizzare le biomasse (switchgrass e poplar). Rispetto ai tradizionali pretrattamenti, il pretrattamento con liquidi ionici è un approccio relativamente nuovo e ha diversi parametri che hanno bisogno di più studio. I principali inconvenienti del pretrattamento con liquidi ionici consistono nella vasta procedura di lavaggio della biomassa pretrattato per rimuovere quantità residue di liquido ionico che possono inibire la saccarificazione e fermentazione. Per ovviare a questo problema, di recente un nuovo approccio senza lavaggio è stato sviluppato. Si basa su un sistema one-pot dove il pretrattamento, la saccarificazione e la fermentazione seguita da estrazione diretta di zucchero e recupero di lignina avranno luogo simultaneamente. Il processo one-pot ha dato buoni risultati in termini di efficienza di conversione etanolo e di rendimento degli zuccheri fermentabili migliorando il processo "delignificazione" e l’efficienza di idrolisi enzimatica. Alterazioni fisiche e chimiche nella struttura lignina sono stati studiati con l'obiettivo di comprendere la reattività durante tutto il trattamento con liquidi ionici. - Capitolo 3 e Capitolo 4: ossidazione della lignina e depolimerizzazione via idrogenolisi Dal momento che la lignina è la più ricca fonte di composti aromatici rinnovabili sulla terra, la sua conversione in prodotti chimici aromatici è di profondo interesse da una ossidativo o riduttivi in condizioni blande di temperatura e pressione. Come è noto in letteratura, le difficoltà nel lavorare con la lignina e la sua capacità di ripolimerizzare rappresentano una sfida che inibisce la depolimerizzazione. Nell'approccio di ossidazione, due diverse condizioni catalitiche sono state testate sul materiale purificato utilizzando CuSO4 o Co (salen) come catalizzatori. Con solfato di rame tre aldeidi principali (vanillina, siringaldehyde e p-idrossi benzaldeide) sono state prodotte in pressione pari a 3 bar di ossigeno con una conversione complessiva di circa 5% (coerente con i risultati di letteratura). Invece, utilizzando complessi salen al Co, si sono formati p-benzochinoni (benzochinone principalmente metossi e benzochinone dimetossi) con una resa totale del 7,2% a 3,5 bar si ossigeno. D'altra parte, i materiali purificati sono stati depolimerizzati mediante idrogenolisi catalitica in solventi alcolici utilizzazando una combinazione di palladio su carbone e / o nichel acetato (II) come catalizzatori. Per aumentare l'efficienza della reazione, la preparazione in situ del catalizzatore a base di nichel è stata effettuata mediante adsorbimento del sale di nickel sul materiale. In 1,2-propandiolo e a 210 ° C, fino al 80% del materiale è stato solubilizzato con una resa complessiva di circa il 18%. I frammenti di lignina depolimerizzata (sia il residuo liquido sia il residuo solido recuperato dopo precipitazione con acqua) sono stati analizzati mediante analisi MALDI-ToF e risultati con un peso molecolare compreso tra 400-1400 Da. A tal fine, la reazione di depolimerizzazione catalitica mediante idrogenolisi è stata effettuata sui residui del processo one-pot con liquidi ionici. Diverse condizioni di temperatura e pressione sono state testate: a 200 ° C il solvente alcolico (1,2-propandiolo) è stato scelto come fonte di idrogeno, mentre a 90 ° C e 140 ° C la reazione è stata eseguita in 20 bar di idrogeno. La depolimerizzazione, sia da switchgrass o poplar, ha prodotto quasi il 35% di molecole a basso peso molecolare, ma con distribuzione dei prodotti considerando le unità siringiliche (S) e guaiaciliche (G): circa il 60% delle unità S nel residuo switchgrass e circa il 60% delle unità G nel residuo da poplar.
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