Conversione catalitica di cellulosa in sorbitolo mediante idrogenazione assistita da CO2

Abstract

In questo progetto di tesi è stato sviluppato un sistema per ottenere una conversione catalitica di cellulosa in sorbitolo, tramite idrogenazione assistita da CO2. Il sistema catalitico in questione è formato da rutenio supportato su carbone, il quale risulta essere tra i migliori catalizzatori per processare prodotti derivanti dalla biomassa per reazioni di riduzione con idrogeno molecolare. È stato condotto un primo studio modello sul maltosio in modo da mettere a punto una strategia tandem capace di promuovere sia l’idrolisi che la successiva idrogenazione ed è stata quindi valutata la capacità della CO2 compressa e disciolta in soluzione acquosa di formare acido carbonico per dare l’acidità per la reazione di idrolisi. Sono stati quindi studiati rigorosamente tutti i parametri di reazione, come la temperatura, il tempo, la pressione di idrogeno e di CO2 al fine di ottimizzare il processo e i prodotti di reazione ottenuti sono stati analizzati mediante cromatografia ionica accoppiata con spettrometria di massa, rivelando una conversione completa ed una selettività dell’87% verso il sorbitolo. Infine, impiegando le medesime condizioni di reazioni, è stata impiegata la cellulosa con l’eccezione che in questo caso, data la complessità della matrice, è stato necessario incrementare la temperatura di reazione. Al termine della reazione, la cellulosa, inizialmente non solubile in acqua, è risultata essere completamente disciolta rivelando dalle analisi una resa in sorbitolo del 78%.