Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
addClaim

Herstellung von HMF aus Kartoffelschalen

Authors: Limbach, Nadine; Konnerth, Philipp; Kruse, Andrea;

Herstellung von HMF aus Kartoffelschalen

Abstract

Die stoffliche Nutzung von Biomasse zur Herstellung von Plattformchemikalien gewinnt zunehmend an Bedeutung für eine nachhaltigere Chemie. Eine wichtige Verbindung in diesem Bereich ist 5-Hydroxymethylfurfural (HMF), das aus einfachen Zuckern gebildet werden kann. Ziel dieser Arbeit war es, HMF aus dem stärkehaltigen Nebenprodukt der Kartoffelschale zu synthetisieren. Dazu wurden die Einflüsse zweier Mineralsäuren – Schwefelsäure und Salpetersäure – in unterschiedlichen Konzentrationen (1 M, 1,5 M und 2 M) untersucht. Die experimentelle Arbeit bestand aus zwei aufeinanderfolgenden Schritten. Zunächst wurde die Stärke der Kartoffelschalen hydrolytisch aufgeschlossen, um eine möglichst hohe Glucoseausbeute zu erzielen. Im anschließenden Versuch wurde diese Glucose über Isomerisierungs- und Dehydratisierungsschritte zu HMF umgesetzt. Hierfür wurden die Reaktionslösungen auf verschiedene pH-Startwerte (pH 2, pH 2,5 und pH 3) eingestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass beide Säuren die Stärkehydrolyse in ähnlicher Weise katalysieren und vergleichbare Ausbeuten an Glucose, Fructose und Zucker-Dimeren bei gleicher Verweilzeit liefern. In der nachfolgenden HMF-Synthese traten jedoch deutliche Unterschiede zwischen den Säuren auf: Schwefelsäure führte zu einer schnelleren Zuckerumwandlung und zu höheren HMF-Ausbeuten bei kürzerer Reaktionszeit. Mit sinkendem pH-Wert stiegen die HMF-Ausbeuten bei beiden Säuren an. Neben HMF entstanden weitere Neben- und Abbauprodukte wie Levulinsäure, Ameisensäure und Huminstoffe. Dabei bildete sich bei Verwendung von Schwefelsäure eine höhere Menge an Huminstoffen als bei Salpetersäure. Insgesamt zeigt sich, dass Schwefelsäure die beteiligten Reaktionen bei gleichem pH-Startwert stärker katalysiert.

Keywords

540

  • BIP!
    Impact byBIP!
    selected citations
    These citations are derived from selected sources.
    This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    0
    popularity
    This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
    Average
    influence
    This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    Average
    impulse
    This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
    Average
Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
selected citations
These citations are derived from selected sources.
This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Citations provided by BIP!
popularity
This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
BIP!Popularity provided by BIP!
influence
This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Influence provided by BIP!
impulse
This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
BIP!Impulse provided by BIP!
0
Average
Average
Average
Upload OA version
Are you the author of this publication? Upload your Open Access version to Zenodo!
It’s fast and easy, just two clicks!