Tesi etd-07072021-101128 |
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Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
MAZZONI, EDOARDO
URN
etd-07072021-101128
Titolo
Ottimizzazione di processi di estrazione a basso impatto ambientale di micro/nanocellulosa e lignina da Posidonia Oceanica
Dipartimento
INGEGNERIA CIVILE E INDUSTRIALE
Corso di studi
INGEGNERIA CHIMICA
Relatori
relatore Prof.ssa Seggiani, Maurizia
Parole chiave
- cellulolosa
- cellulose
- deep eutectic solvents
- ionic liquid
- lignin
- lignina
- liquido ionico
- Posidonia oceanica
- solvente eutettico
Data inizio appello
26/07/2021
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
26/07/2061
Riassunto
Il presente lavoro di Tesi ha riguardato lo studio e la messa a punto di un processo di estrazione teso al recupero di lignina e cellulosa da fogliame ed egagropili di Posidonia oceanica spiaggiata mediante solventi "green" quali liquidi ionici e deep eutectic solvents (DES) al fine di trovare una valorizzazione industriale di tale biomassa marina in alternativa al suo conferimento in discarica.
In particolare è stato investigato l'impiego del liquido ionico colina:arginato e del DES colina:acido lattico; il fogliame e le egagropili sono stati sottoposti a pretrattamenti, seguiti dalla delignificazione con i solventi investigati e successivo recupero sia della lignina mediante precipitazione e sia della cellulosa mediante un successivo stadio di rimozione della lignina residua. Le rese di recupero della lignina sono risultate fino a 84,5% per il fogliame mediante l'impiego del DES in rapporto biomassa/DES = 1/12 a temperatura di 130°C per 6h, e recuperi di cellulosa di 84,4 %. Rese più contenute per la lignina 46,5 % e più alte per la cellulosa 98,2 %, sono state ottenute con le egagropili. Rese di recupero per la lignina sono risultate fino a 29,9 % per il fogliame mediante l'impiego del liquido ionico in rapporto biomassa/solvente = 1/12 a temperatura di 90 °C per 12 h, e recuperi di materiale cellulosico del 49,3 %, mentre per l'egagropili sono state ottenute rese più basse per la lignina 15,5 %, ma più alte per il materiale cellulosico 66,1 %. La lignina e la cellulosa recuperate sono state caratterizzate mediante analisi termogravimetrica e spettroscopia infrarossa. I risultati ottenuti mostrano che i prodotti ottenuti sono a elevata purezza confrontandoli con lignina e cellulosa pure, usate come riferimento.
In vista dello scale-up del processo sviluppato, i solventi sono stati recuperati dai filtrati ottenuti dopo recupero della lignina mediante distillazione e riciclati a un nuovo stadio di estrazione di biomassa, mostrando la stessa capacità estrattiva dei solventi freschi.
In particolare è stato investigato l'impiego del liquido ionico colina:arginato e del DES colina:acido lattico; il fogliame e le egagropili sono stati sottoposti a pretrattamenti, seguiti dalla delignificazione con i solventi investigati e successivo recupero sia della lignina mediante precipitazione e sia della cellulosa mediante un successivo stadio di rimozione della lignina residua. Le rese di recupero della lignina sono risultate fino a 84,5% per il fogliame mediante l'impiego del DES in rapporto biomassa/DES = 1/12 a temperatura di 130°C per 6h, e recuperi di cellulosa di 84,4 %. Rese più contenute per la lignina 46,5 % e più alte per la cellulosa 98,2 %, sono state ottenute con le egagropili. Rese di recupero per la lignina sono risultate fino a 29,9 % per il fogliame mediante l'impiego del liquido ionico in rapporto biomassa/solvente = 1/12 a temperatura di 90 °C per 12 h, e recuperi di materiale cellulosico del 49,3 %, mentre per l'egagropili sono state ottenute rese più basse per la lignina 15,5 %, ma più alte per il materiale cellulosico 66,1 %. La lignina e la cellulosa recuperate sono state caratterizzate mediante analisi termogravimetrica e spettroscopia infrarossa. I risultati ottenuti mostrano che i prodotti ottenuti sono a elevata purezza confrontandoli con lignina e cellulosa pure, usate come riferimento.
In vista dello scale-up del processo sviluppato, i solventi sono stati recuperati dai filtrati ottenuti dopo recupero della lignina mediante distillazione e riciclati a un nuovo stadio di estrazione di biomassa, mostrando la stessa capacità estrattiva dei solventi freschi.
File
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La tesi non è consultabile. |
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