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펄프 및 제지산업에서 목재의 셀룰로오스 성분 활용 후 남는 부산물인 크라프트 리그닌(kraft lignin)은 촉매적 저분자화 공정을 통해 바이오연료나 고부가가치 페놀 단량체로 전환될 수 있다. 본 연구에서는 크라프트 리그닌의 효율적인 저분자화를 위한 촉매로 수소화 금속 및 산-염기점을 동시에 지니는 Ru-Mg-Al-oxide 복합 촉매를 제조하고, 리그닌 분해 성능을 평가하고자 하였다. 촉매 내 다양한 활성점들(산점, 염기점, 수소화 금속)이 리그닌 분해 반응에 미치는 영향을 파악하기 위해 MgO, Mg-Al-oxide, Ru-Mg-Al-oxide의 세 가지 촉매를 제조하여 초임계 에탄올 용매 상에서 리그닌 분해 반응을 수행하였고, 리그닌 분해 성능은 바이오오일(bio-oil) 수율 및 분자량, 그리고 페놀계 단량체 수율을 통해 평가하였다. 그 결과, Ru-Mg-Al-oxide 촉매가 다양한 활성점들의 시너지 효과로 인해 가장 높은 수율의 바이오오일 및 페놀 단량체들을 생산한다는 것을 확인하였다. Ru-Mg-Al-oxide 촉매 상에서 분해 효율을 최적화하기 위해 다양한 반응 조건(온도, 시간, 촉매양)에 따른 분해 효율을 평가하였고, 최종적으로 반응온도 350 ℃, 리그닌 대비 촉매 비율 10%, 4 h 반응을 통해 72%의 높은 바이오오일 수율과 무촉매 대비 3.5배 이상 증가한 페놀 단량체를 생산할 수 있었다.
목차
요약
Abstract
1. 서론
2. 실험재료 및 방법
3. 결과 및 고찰
4. 결론
References
참고문헌 (17)
참고문헌 신청
Ha, J. -M. / 2019 / Recent Progress in the Thermal and Catalytic Conversion of Lignin / Renew. Sust. Energ. Rev 111:422~441
Bbosa, D. / 2018 / More than Ethanol: A Techno-Economic Analysis of a corn Stover-Ethanol Biorefinery Integrated with a Hydrothermal Liquefaction Process to Convert Lignin into Biochemicals / Biofuel Bioprod. Biorefin 12(3):497~509
Li, C. / 2015 / Catalytic Transformation of Lignin for the Production of Chemicals and Fuels / Chem. Rev 115(21):11559~11624
Roberts, V. M. / 2011 / Towards Quantitative Catalytic Lignin Depolymerization / Chem. Eur. J. 17(21):5939~5948
Kristianto, I. / 2017 / Effective Depolymerization of Concentrated Acid Hydrolysis Lignin Using a Carbon-Supported Ruthenium Catalyst in Ethanol/Formic Acid Media / Bioresour. Technol 234:424~431
Bbosa, D. / 2018 / More than Ethanol: A Techno-Economic Analysis of a corn Stover-Ethanol Biorefinery Integrated with a Hydrothermal Liquefaction Process to Convert Lignin into Biochemicals / Biofuel Bioprod. Biorefin 12(3):497~509
Li, C. / 2015 / Catalytic Transformation of Lignin for the Production of Chemicals and Fuels / Chem. Rev 115(21):11559~11624
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