Testing the effects of reaction conditions on biocatalytic acrylamide synthesis
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Kemian tekniikan korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2023-01-16
Department
Major/Subject
Biosystems and Biomaterials Engineering
Mcode
CHEM3028
Degree programme
Master’s Programme in Life Science Technologies
Language
en
Pages
72+4
Series
Abstract
The effects of various reaction conditions on biocatalytic acrylamide synthesis were investigated by performing experimental acrylamide syntheses with a biocatalyst. The main factors investigated were pH, Na2CO3, temperature, addition of salt, flocculants, thawing temperature and spray-dried biocatalyst. Reaction pH was found to have a significant impact on acrylamide synthesis efficiency. An optimal pH value of 8.2±0.1 was determined for the synthesis. Na2CO3 had an inconsistent effect on the synthesis and reactor pH value. The current synthesis temperature was found to be the most efficient. Adding salt before freezing the biocatalyst decreased synthesis efficiency, whereas adding salt in the slurry boosted it. Flocculation was found to improve synthesis efficiency. Thawing the frozen biocatalyst in fridge temperature versus room temperature had little impact on biocatalyst activity, but higher thawing temperatures decreased it. Dried biocatalyst had a lower activity than wet biocatalyst, but its activity could be boosted with controlling the reactor pH, though not to the activity levels of the wet biocatalyst.Eri reaktio-olosuhteiden vaikutusta biokatalyyttiseen akryyliamidisynteesiin tutkittiin suorittamalla useita kokeellisia akryyliamidisynteesejä. Tärkeimmät muuttujat, jota opinnäytetyössä tutkittiin, olivat pH, Na2CO3, lämpötila, suolan lisääminen, flokkulantit, sulatuslämpötila ja kuivattu biokatalyytti. Reaktion pH-arvolla oli suuri vaikutus synteesin tehokkuuteen. Synteesin optimaalinen pH oli kokeiden perusteella 8.2±0.1. Na2CO3 lisäämisellä oli vaihteleva vaikutus synteesiin ja reaktorin pH-arvoon. Nykyinen reaktiolämpötila on paras synteesissä. Suolan lisääminen biokatalyyttiin ennen sen jäädyttämistä laski biokatalyytin tehokkuutta, mutta suolan lisääminen vasta synteesiä valmistellessa paransi tehokkuutta. Flokkulaatio paransi synteesin tehokkuutta. Ero jäisen biokatalyytin sulattamisessa jääkaappilämpötilassa huoneenlämpöön verrattuna oli häviävän pieni, mutta korkeammat sulatuslämpötilat laskivat synteesitehokkuutta. Kuivatun biokatalyytin aktiivisuus oli alempi kuin märän. Sen aktiivisuus nousi reaktorin pH:ta kontrolloimalla, mutta se ei kuitenkaan saavuttanut märän biokatalyytin aktiivisuutta.Description
Supervisor
Scheller, SilvanThesis advisor
Simell, JaakkoKeywords
acrylamide, acrylonitrile, biocatalyst, synthesis, acrylamide synthesis