Elektrokemisk regeneration av perjodat för skalbar produktion av dialdehydcellulosa (DAC)
Ladda ner
Typ
Examensarbete på kandidatnivå
Program
Publicerad
2022
Författare
BETÜL, Ahmed
Blom Larsen, Alexander
Carlunger, Emil
Johansson, Hampus
Modellbyggare
Tidskriftstitel
ISSN
Volymtitel
Utgivare
Sammanfattning
M¨anniskan ¨ar idag beroende av fossila r˚avaror f¨or produktion av br¨anslen och material. I ¨over g˚angen till ett mer h˚allbart samh¨alle spelar den kemitekniska industrin en stor roll att ers¨atta
fossila produkter med f¨ornybara alternativ. Derivat av cellulosa har de senaste ˚aren uppkommit
som potentiella substitut f¨or olika plaster.
Ett av dessa derivat ¨ar dialdehydcellulosa, DAC, som kan bildas i en redoxreaktion d¨ar tv˚a
hydroxylgrupper per cellulosamonomer oxideras till aldehydgrupper med perjodat, IO−
4
, som
oxidationsmedel. Syftet med denna studie var att unders¨oka m¨ojligheten att elektrokemiskt
regenerera perjodat fr˚an jodat, IO−
3
, f¨or att ˚astadkomma en h˚allbar, effektiv och skalbar process
f¨or produktion av DAC fr˚an cellulosa. Metoden j¨amf¨ordes mot den mer bepr¨ovade kemiska
regenerationen d¨ar hypoklorit anv¨ands f¨or att ˚aterbilda perjodat. Vidare analyserades vilka
biprodukter som erh˚alls i reaktionerna samt deras inverkan p˚a regenerationseffektiviteten.
I den kemiska regenerationen uppn˚addes inga framg˚angsrika resultat att regenerera perjodat,
vilket framkom av m¨atningar med UV-Vis. F¨ors¨oken visade ¨aven p˚a stor spridning av v¨arden,
vilket tyder p˚a l˚ag repeterbarhet.
Resultat fr˚an Spec-EL visar att det i den elektrokemiska regenerationen, ut¨over perjodat, bilda des vad som f¨ormodas vara jodradikaler, I•
. Dessa f¨orv¨antas ha h¨arstammat fr˚an jodidjoner, I−,
som uppkommit redan i cellulosaoxidationen. De reaktiva jodradikalerna orsakar vidare interak tioner med jodat och bildar hypojodsyra, HIO, som f¨ors¨amrar regenerationseffektiviteten. Det
potentialintervall som gav upphov till h¨ogst regenerationseffektivitet fastst¨alldes till 1.10–1.15
V