Dépolymérisation de la lignine par oxydation catalytique en milieu aqueux

Autor: Cabral-Almada, C., Tapin-Lingua, Sandra, Da, Silva Perez Denilson, Fongarland, P., Djakovitch, L.
Přispěvatelé: BIOVERT (BIOVERT), Institut de recherches sur la catalyse et l'environnement de Lyon (IRCELYON), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), IRCELYON, ProductionsScientifiques
Jazyk: francouzština
Rok vydání: 2014
Předmět:
Zdroj: GECAT
GECAT, May 2014, Cluny, France
Popis: National @ BIOVERT+CCB:PFO:LDJ; International audience; La lignine est le bio-polymčre le plus abondant derričre la cellulose et représente 30% du carbone organique que l’on trouve dans la biosphčre [1]. Ceci fait d’elle une trčs bonne candidate pour le remplacement des ressources pétroličres. Ce polymčre est composé d’un enchaînement aléatoire de trois monomčres composés de polyphénol ŕ base de phenylpropane. Elle est essentiellement produite par le procédé Kraft (production de pâte ŕ papier). Actuellement, on utilise la lignine comme source d’énergie pour ce męme procédé en la faisant brűler [2]. Néanmoins, on peut imaginer d’autres voies de valorisation. En effet, elle est composée de noyaux aromatiques qui pourraient nous permettre d’accéder ŕ des molécules plateformes pour l’industrie comme la vanilline. Plusieurs voies de dépolymérisation de la lignine ont été explorées. Lors de cette étude, nous avons choisi de la valoriser par oxydation catalytique. Cette voie offre la possibilité d’obtenir des molécules fonctionnalisées, sous forme de monomčre ou d’oligomčre, pour ętre utilisées comme matičre premičre dans différents procédés. Pour cela, nous avons travaillé avec une lignine (fournie par le FCBA) issue du procédé Kraft. Les expériences ont été réalisées dans un réacteur batch de 300mL équipé d’une réserve de gaz pour maintenir une pression constante de 40bar d’air. Les réactions ont été exécutées ŕ des températures comprises entre 50°C et 150°C. Dans l’autoclave, on introduit une solution de lignine ŕ 5g/L préalablement solubilisée dans l’eau et des catalyseurs de type Pt/Al2O3 et Au/TiO2. Les bilans de matičre sont évalués en comparant le TOC avant et aprčs réaction. Le milieu réactionnel est filtré pour récupérer le catalyseur. Ensuite, on acidifie le filtrat avec du H2SO4 pour précipiter les gros fragments de lignine. Le mélange est alors séparé par centrifugation. Les produits de réactions sont ensuite analysés et caractérisés grâce ŕ une GC-MS et une LC-MS. La dépolymérisation de la lignine par différents catalyseurs, nous montre des taux de conversion allant de 55% ŕ 72% aprčs 5h de réaction selon les catalyseurs utilisés (Figure 1). Le pH du mélange réactionnel a été contrôlé au début et ŕ la fin du test. Nous avons pu observer une baisse importante de celui-ci. En effet, on passe d’un pH égal ŕ 11 et ŕ pH de 4,45 (Figure 1). Cette acidification peut s’expliquer par la formation d’acides. De plus, nous avons observé la formation de plusieurs molécules d’intéręts: la vanilline, l’acide vanillique et la g-butyrolactone. Ce dernier est important car il pourrait signifier que l’oxydation de la lignine touche autant les chaînes aliphatiques que les noyaux aromatiques. [1] W. Boerjan, J. Ralph, M. Baucher, Annu. Rev. Plant. Biol. 54 (2003) 519–546 [2] J. Zakzeski, P. C. A. Bruijnincx, A. L. Jongerius, B. M. Weckhuysen, Chem. Rev. 110 (2010) 3552–3599
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: