Effect of biomass pretreatment conditions on the glucose and biodegradable film production from lignocellulosic wastes
Biyokütle ön işlem koşullarının lignoselülozik tarımsal atıklardan glikoz ve biyobozunur film üretimi üzerindeki etkisi
- Tez No: 338301
- Danışmanlar: PROF. DR. UFUK BÖLÜKBAŞI, PROF. DR. NECATİ ÖZKAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Hemiselüloz, Lignoselüloz, Hemicellulose, Lignocellulose
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Mısır koçanı ve pamuk sapı gibi tarımsal atıkların glikoz ve biyobozunur malzemelere dönüştürülmesi sürecindeki parametreler incelenmiştir. İncelenen parametreler arasında ön işlem türü, ön işlem sıcaklığı, lignoselülozik biyokütlenin ön işlem öncesi parçacık boyutu, hemiselüloz özütleme sıcaklığı, tuz türü, tuz konsantrasyonu ve polimer işleme tekniği yer almaktadır. Mısır koçanlarına uygulanan seyreltik asit, alkali ve iyonik sıvı ön işlemlerini takiben uygulanan enzimatik hidroliz sonucunda benzer glikoz verimleri elde edilmiş (%73 84), en düşük ve en yüksek verimlere sırasıyla seyreltik asit ve iyonik sıvı ön işlemleri sonrasında ulaşılmıştır. İyonik sıvı ile ön işlem verimliliğinin lignoselülozik biyokütlenin ön işlem öncesi parçacık boyutuna bağlı olduğu gösterilmiştir. 1-etil-3-metilimidazolyum klorid küçük parçacık boyutlarında (<0.15 mm and 0.15 0.5 mm) büyük parçacık boyutlarına (0.5 ? 1.0 mm and 1.0 2.0 mm) kıyasla glikoz üretimi açısından daha verimli çalışırken, 1-etil-3-metilimidazolyum asetat için tersinin geçerli olduğu belirlenmiştir. Glikoz ve hemiselüloz temelli filmlerin birlikte üretimi sürecinin film üretimiyle ilgili olan hemiselülozik kısmının, glikoz üretimiyle ilgili olan selülozik kısmına göre alkali ön işlem sıcaklığındaki değişimlere daha duyarlı olduğu gösterilmiştir. Buna ilaveten hemiselülozlarla bir arada bulunabilen potasyum asetat tuzunun filmler açısından faydalı olduğu belirlenmiştir. Son olarak hemiselüloz temelli polimerler işlenmesi için yeni bir teknik olan ektrüzyon yöntemi kullanılmış ve bu şekilde elde edilen malzemelerin 76MPa çekme mukavemeti ve %35 kopmada uzama değerlerine sahip oldukları belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Process parameters during the conversion of lignocellulosic agricultural wastes including corn cobs and cotton stalk into glucose and biodegradable polymeric materials were investigated. The investigated parameters were pretreatment type, pretreatment temperature, lignocellulosic biomass particle size prior to pretreatment, hemicellulose extraction temperature, salt type, salt concentration and polymer processing technique. Pretreatments applied to corn cobs including dilute acid, alkaline and ionic liquid pretreatments gave similar glucose yields (73 84%) upon enzymatic hydrolysis where the lowest and highest glucose yields were obtained for dilute acid and ionic liquid pretreatments, respectively. The ionic liquid pretreatment efficiency was shown to depend on the lignocellulosic biomass particle. 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride functioned more efficiently at smaller biomass particle sizes (<0.15 mm and 0.15 0.5 mm) compared to larger ones (0.5 1.0 mm and 1.0 2.0 mm), while opposite was true for the ionic liquid 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate in terms of glucose production. During the co-production of glucose and hemicellulose based films, the hemicellulosic part of the process, which is related to the film production, was shown to be much more sensitive to the changes in the alkaline pretreatment temperature compared to the cellulosic part of the process that considers glucose production. It was also shown that the salt potassium acetate, which can be found together with hemicelluloses, was beneficial for the films. Finally extrusion was used as a new processing technique for the hemicellulose based polymers where the produced materials showed an ultimate tensile strength of 76 MPa and an elongation at break of 35%.
Benzer Tezler
- Evsel atıksularda inert koi oranı ve biyolojik arıtılabilirlik üzerindeki etkileri
The Inert cod fraction and its effect on the biological treatability of domestic wastewater
HALE POYRAZ
- Investigation of alkaline pretreatment parameters on a multiproduct basis for the co-production of glucose and hemicellulose based films from corn cobs
Mısır koçanından glikoz ve hemiselüloz temelli filmlerin beraber üretimine yönelik çoklu ürün temeline dayanan alkali ön işlem parametrelerinin incelenmesi
HİLAL EZGİ TORAMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NECATİ ÖZKAN
PROF. DR. UFUK BAKIR BÖLÜKBAŞI
- Lignoselülozik biyokütleden biyoetanol üretimi sırasında ön işlem koşullarının etanol verimine etkisi
Effect of pretreatment conditions on ethanol yield during bioethanol production from lignocellulosic biomass
SİMEL BAĞDER ELMACI
Doktora
Türkçe
2015
Gıda MühendisliğiAnkara ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ÖZÇELİK
- Fındık kabuğuna uygulanan ön işlemlerin enzimatik hidroliz yöntemi ile şeker üretimine etkisi
Effect of pretreatment methods on sugar production from hazelnut shells by enzymatic hydrolysis
EMİR ZAFER HOŞGÜN
Doktora
Türkçe
2015
Kimya MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERRİN BOZAN
- Fermentation of enzymatically saccharified agricultural residues for ethanol production
Enzimatik yollarla hidrolizlenmiş tarimsal atiklarin fermentasyonu ile etanol üretimi
SELİM CEYLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Kimya MühendisliğiMarmara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DİLEK KAZAN
PROF. DR. SEVİL ÜNAL