Kinetic study of the oxidation of veratryl alcohol
| dc.contributor | Aalto-yliopisto | fi |
| dc.contributor | Aalto University | en |
| dc.contributor.advisor | Sippola, Väinö | |
| dc.contributor.author | Vieth, Hannes | |
| dc.contributor.department | Kemian tekniikan osasto | fi |
| dc.contributor.school | Teknillinen korkeakoulu | fi |
| dc.contributor.school | Helsinki University of Technology | en |
| dc.contributor.supervisor | Krause, Outi | |
| dc.date.accessioned | 2020-12-04T18:22:47Z | |
| dc.date.available | 2020-12-04T18:22:47Z | |
| dc.date.issued | 2004 | |
| dc.description.abstract | Työn tarkoituksena oli kehittää kineettinen malli veratryylialkoholin katalyyttiselle hapetukselle kupari(II)bipyridiinillä, joka on potentiaalinen katalyytti sellumassan happidelignifiointiin. Tietoa reaktioiden toimintamekanismeista ja kinetiikasta voidaan hyödyntää katalyyttisen happidelignifioinnin selektiivisyyden parantamisessa. Kirjallisuusosassa tarkasteltiin vesiliuoksessa tapahtuvien homogeenisesti katalysoitujen hapetusreaktioiden mekanismeja ja kinetiikkaa. Hapettimena tarkastelluissa reaktioissa oli vetyperoksidi tai happi. Hapetuksen reaktioreitit ovat erittäin monimutkaisia, ja aiheeseen liittyviä kineettisiä tutkimuksia on tehty suhteellisen vahan. Kokeellisessa osassa ei-fenolista ligniinimalliainetta, veratryylialkoholia, hapetettiin puhtaalla hapella emäksisessä vesiliuoksessa. Kokeet suoritettiin näytteenotolla sekä neste- ja kaasusyötöillä varustetussa panosreaktorissa lämpötilassa 80°C ja pH:ssa 9, 10, 11 ja 12. Reaktion edistymistä seurattiin analysoimalla reaktioseosnäytteet nestekromatografilla. Mallitusta varten tehtiin kaksi koesarjaa (pH:ssa 10 ja pH:ssa 11). Kokeissa vaihdeltiin hapen painetta (4-8 bar), katalyytin pitoisuutta (0,03-0,1 mmol/kg) sekä lähtöaineen pitoisuutta (1-100 mmol/kg). Kinetiikkaa mallinnettiin kolmella eri tavalla: Ensin kehitettiin kertalukumalli, jonka parametrit estimoitiin alkunopeusmenetelmällä. Kertalukumallin parametrit estimoitiin myös käyttämällä reaktorimallina ideaalista panosreaktoria. Lopuksi reaktiolle etsittiin myös sopivaa mekanistista mallia. Molemmilla kertalukumalleilla saatiin parametreille samaa suuruusluokkaa olevat arvot; hapen kertaluvuksi n. 1, veratryylialkoholin kertaluvuksi n. 1,5 ja katalyytin kertaluvuksi n. 0,7. Veratryylialdehydin muodostuminen oli reaktion alussa kiihtyvää, minkä uskottiin johtuvan reaktiossa muodostuvien aktiivisten peroksidien vaikutuksesta. Tätä kiihtyvää veratryylialdehydin muodostumista eivät mallit pystyneet kuvaamaan. Hyvän mekanistisen mallin avulla tätä voitaisiin kuvata, mutta oikean mallin löytämiseksi tulisi tehdä lisää tutkimuksia. Myös liuottimena käytetyn puskuriliuoksen pH:lla oli vaikutusta katalyyttisen reaktion nopeuteen, joka oli suurimmillaan pH:ssa 10. | fi |
| dc.format.extent | viii + 69 s. + liitt. 15 | |
| dc.identifier.uri | https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/91458 | |
| dc.identifier.urn | URN:NBN:fi:aalto-2020120450293 | |
| dc.language.iso | fi | en |
| dc.programme.major | Teknillinen kemia | fi |
| dc.programme.mcode | Kem-40 | fi |
| dc.rights.accesslevel | closedAccess | |
| dc.title | Kinetic study of the oxidation of veratryl alcohol | en |
| dc.title | Veratryylialkoholin hapetuksen kineettinen tutkimus | fi |
| dc.type.okm | G2 Pro gradu, diplomityö | |
| dc.type.ontasot | Master's thesis | en |
| dc.type.ontasot | Pro gradu -tutkielma | fi |
| dc.type.publication | masterThesis | |
| local.aalto.digiauth | ask | |
| local.aalto.digifolder | Aalto_13781 | |
| local.aalto.idinssi | 21237 | |
| local.aalto.openaccess | no |
