Effect of simultaneous use of microwave and ultrasound irradiation on the sulfuric acid hydrolysis lignin (SAHL) depolymerization
文献情報
Masud Rana, Theoneste Nshizirungu, Jeong-Hun Park
In this study, the individual and combined effects of microwave (MW) and ultrasound (US) processes on the depolymerization of sulfuric acid hydrolysis lignin (SAHL) were investigated in a hybrid microwave–ultrasound chemical reactor. Results revealed that the combined use of MW and US processes led to better results in terms of high yields of bio-oil and monomer production (43.01 and 6.69 wt%), as compared to the individual use of MW (32.83 and 4.71 wt%) and US (21.60 and 3.58 wt%) processes. The highest yield of bio-oil (63.50 wt%), which contained 13.04 wt% monomers, was achieved under the optimized reaction conditions of 180 °C, 80 min, 30% US frequency and a 1,4-dioxane to formic acid ratio of 250 : 50 (v/v). Process parameters such as temperature, time and the content of formic acid added to 1,4-dioxane were chosen carefully and optimized using response surface methodology (RSM). The results of the statistical analysis of variance (ANOVA) showed that the depolymerization temperature and time significantly affected (ρ < 0.05) the yield of bio-oil. In the liquid products, the compounds guaiacol (G1), ethanone, 1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-(G3), 2-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)acetaldehyde (G10), 4-ethyl phenol (H1), 4-methyl phenol (H4), and dibutyl phthalate (DBPH) were produced as major monomers. Meanwhile, the GPC results showed that the molecular weight of SAHL (Mw = ∼2156) was significantly reduced to lower molecular weight compounds (Mw = 638). The findings obtained from this study suggest that the applied MW–US-assisted lignin depolymerization process could be a promising alternative to the separate use of the MW or US process and can pave the way to continue advancing the lignin conversion practices as a renewable and sustainable resource of aromatic chemicals. Moreover, the proposed method is believed to possess great potential for conversion of a major waste stream from a pulp industry into aromatic chemical production. Future work will be directed toward the simultaneous use of MW–US-assisted depolymerization of lignin in a continuous flow process mimicking the optimized conditions obtained under batch MW–US conditions.
関連文献
Facile synthesis of GalNAc monomers and block polycations for hepatocyte gene delivery
Matthew R. Bockman, Rishad J. Dalal, Ramya Kumar, Theresa M. Reineke
DOI: 10.1039/D1PY00250C
Design, synthesis and use of phthalocyanines as a new class of visible-light photoinitiators for free-radical and cationic polymerizations
Louise Breloy, Ozgur Yavuz, Ismail Yilmaz, Yusuf Yagci, Davy-Louis Versace
DOI: 10.1039/D1PY00462J
Bone mineral: evidence for hydroxy groups by inelastic neutron scattering
Marina G. Taylor, Stewart F. Parker, Kenneth Simkiss, Philip C. H. Mitchell
DOI: 10.1039/B005666I
MgO(100) surface relaxation and vacancy defects: a semi-empirical quantum-chemical study
DOI: 10.1039/A906046D
Synthesis of core-crosslinked star polymers via organocatalyzed living radical polymerization
Yichao Zheng, Jit Sarkar, Hiroshi Niino, Shunsuke Chatani, Shu Yao Hsu, Atsushi Goto
DOI: 10.1039/D1PY00663K
Post-resonance Raman and theoretical studies on 1,3,2,4-benzodithiadiazines, formally anti-aromatic compounds
Mauricia Schettino, Rosana M. Romano, Alexander Yu. Makarov, Andrey V. Zibarev
DOI: 10.1039/B009433L
こちらもおすすめ
カルボニル基が付いた5-氰基-1-{[(2-メチル-2-プロpanyl)オキシ]カーボンイル}1H-吲哚-2-イリド-2-ボリン酸はどのように保存すればよいですか?
カルボニル基が付いた5-氰基-1-{[(2-メチル-2-プロpanyl)オキシ]カーボンイル}1H-吲哚-2-イリド-2-ボリン酸は、直射日光を避けて室温(15...
tert-ブチル2-クロロメチルピリジン-3-基炭酸エステルの市場動向や研究トレンドはどうですか?
この化合物は合成化学分野において、特にピリジン化合物の合成や改良に用いられます。最近の研究では、ピリジン化合物の新規合成法や特性の改良が注目されています。市場動...
聚二季戊四醇六丙烯酸酯はどの業界で使用されていますか?
聚二季戊四醇六丙烯酸酯は、医薬品、ポリマー、センサー、半導体などの業界で広く使用されています。特にポリマー業界では硬化剤として、医薬分野では医療機器の製造に使用...
1-氯-5-硝基异喹啉の市場動向や研究トレンドはどうですか?
1-氯-5-硝基异喹啉は、薬理学や合成化学の研究分野で注目されています。市場動向としては、その生物学的な活性や合成可能性を評価する研究が増えています。また、代替...
2-チロール-5-メチルスルフェニル-3-trifルオルメチルベンゼンはどのように合成されますか?
2-チロール-5-メチルスルフェニル-3-trifルオルメチルベンゼンは、トリフルオロメチル化反応と硫化反応を経て合成されます。通常、トリフルオロメチル化剤と硫...
p-トールイルマグネシウムブロミドの物理化学的性質は何ですか?
p-トールイルマグネシウムブロミドのCAS番号は4294-57-9です。この化合物は白色の結晶性粉末で、分子量は204.32です。溶剤中で良好に溶解しますが、水...
1-(5-甲基-2-硫化素基)プロパン-1-酮の市場動向や研究トレンドはどうですか?
1-(5-甲基-2-硫化素基)プロパン-1-酮の市場動向は、化学産業全体の需要に影響を受けますが、最近では pharmaceutical 分野での応用が注目され...
十一碳烯酰甘氨酸を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?
十一碳烯酰甘氨酸は吸入や皮膚から吸収されることがあり、取り扱う際には防塵マスクと手袋を使用してください。ドラフトチャンバーを用いて漏洩を処理し、適切なSDS(S...
1H,1H-全氟-3,6-二氧杂葵-1-醇を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?
この化合物は吸入や皮膚吸収による毒性があるため、防塵マスク、ゴーグル、防護手袋を使用する必要があります。ドラフトチャンバーでの操作が必要です。漏洩時には即座に換...
3-(4-(フルオロメチルオキシ)フェニル)-1,2,4-オキサジアゾール-5-カルボハイドライドは安全ですか?
安全性は化合物の使用方法によります。直接的な毒性は報告されていませんが、吸入や皮膚接触には注意が必要です。適切な防護服を着用し、換気を図ることを推奨します。












![7-Bromo-5-chloro-1H-pyrazolo[4,3-b]pyridine structure 7-Bromo-5-chloro-1H-pyrazolo[4,3-b]pyridine structure](https://static.chemtradehub.com/structs/135/1351813-70-1-a716.webp)

![4,4-Difluoro-2-methyl-1-{[(2-methyl-2-propanyl)oxy]carbonyl}-L-proline structure 4,4-Difluoro-2-methyl-1-{[(2-methyl-2-propanyl)oxy]carbonyl}-L-proline structure](https://static.chemtradehub.com/structs/119/1194032-23-9-f426.webp)
![N-[4-(Cyanoethynyl)phenyl]-16-oxo-4,7,10,13-tetraoxa-17-azahenicos-1-yn-21-amide structure N-[4-(Cyanoethynyl)phenyl]-16-oxo-4,7,10,13-tetraoxa-17-azahenicos-1-yn-21-amide structure](https://static.chemtradehub.com/structs/218/2183440-36-8-68cb.webp)