Publication detail

A Closed-Loop Biorefinery Approach for the Valorization of Winery Waste: The Production of Iron-Sulfonated Magnetic Biochar Catalysts and 5-Hydroxymethyl Furfural from Grape Pomace and Stalks

Year: 2024

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Catalysts

Publisher name: MDPI

Place: BASEL

Page from-to: 185

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Uzavřený přístup biorafinerie pro zhodnocení vinařského odpadu: Výroba železných sulfonovaných magnetických katalyzátorů biouhlu a 5-hydroxymethylfurfuralu z hroznových výlisků a stonků	V této práci byla navržena uzavřená strategie pro nakládání a zhodnocování vinařského odpadu. Vyčerpané výlisky a stonky hroznů, které se typicky získávají z průmyslu bílého vína, byly použity jako zdroj jednoduchých cukrů, konkrétně glukózy a fruktózy, a lignocelulózové suroviny pro přípravu selektivních katalyzátorů pro výrobu 5-hydroxymethylfurfuralu (5-HMF). z fruktózy. Byl vyvinut nový syntetický postup pro syntézu železem sulfonovaných magnetických biouhelných katalyzátorů (Fe-SMBC). Byla provedena infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR), rentgenová difrakce (XRD), rastrovací elektronová mikroskopie (SEM), energeticky disperzní rentgenové záření (EDX), plocha povrchu BET, analýza porézní struktury a stanovení celkového množství kyselých míst za účelem charakterizace fyzikálně-chemických vlastností syntetizovaných systémů. Poté byly tyto heterogenní katalyzátory úspěšně testovány prostřednictvím dehydratace jednoduchých cukrů na 5-HMF za použití methylisobutylketonu (MIBK) a gamavalerolaktonu (GVL) jako ko-rozpouštědel.	biorafinace; vinařský odpad; katalyzátor; biouhel; 5-hydroxymethylfurfural
eng	A Closed-Loop Biorefinery Approach for the Valorization of Winery Waste: The Production of Iron-Sulfonated Magnetic Biochar Catalysts and 5-Hydroxymethyl Furfural from Grape Pomace and Stalks	In this work, a closed-loop strategy for the management and valorization of winery waste was proposed. The exhausted pomace and grape stalks that are typically obtained from white wine industries were used as a source of simple sugars, namely, glucose and fructose, and of lignocellulosic feedstock for the preparation of selective catalysts for the 5-hydroxymethylfurfural (5-HMF) production from fructose. A novel synthetic procedure was developed for the synthesis of iron-sulfonated magnetic biochar catalysts (Fe-SMBCs). Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray (EDX), BET surface area, porous structure analysis and determination of total amount of acid sites were performed in order to characterize the physico-chemical properties of the synthesized systems. Then, these heterogeneous catalysts were successfully tested via the dehydration of simple sugars into 5-HMF by using methyl isobutyl ketone (MIBK) and gamma valerolactone (GVL) as co-solvents. The optimum 5-HMF yield of 40.9 +/- 1.1%mol with a selectivity of 59.8 +/- 2.6%mol was achieved by adopting the following optimized conditions: 0.1 g of catalyst, volume ratio of GVL to H2O = 2 to 1, 403 K, 6 h. In addition, the catalyst was easily recycled using an external magnetic field and used for at least five reaction cycles without significant loss of catalytic activity.	winery wastes; biochar; sulfonated magnetic catalysts; 5-hydroxymethylfurfural; biomass valorization; biorefinery

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links