Name: a novel method for the pentosan analysis present in jute biomass and its conversion into sugar monomers using acidic ionic liquid
Uploaded: 2018-06-01T14:30:00
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우리는 과학의 부 및 기술 (대부분) 대만 감사 하 고 싶습니다 (104-2628-E-002-008-MY3; 105-2218-E-155-007; 105-2221-E-002-003-MY3; 105-2221-E-002-227-MY3; 105-2622-E-155-003-CC2)와 국립 대만에서 최고의 대학 프로젝트를 위한 목표 자금 지원에 대 한 대학 (105R7706)입니다. 우리는 하위 프로젝트의 교육 품질 향상 프로젝트 (HEQEP), 완전 한 제안 #2071 통해이 작품의 일부 자금에 대 한 세계 은행에 감사. 이 작품 또한 부분적으로 공대의 AIIM (금 자금) 지원 했다.

제시 작업에 사용 되는 여러 화학 물질 독성과 발암 성 이다 IL과 바이오 매스 처리의 합성을 수행할 때 모든 적절 한 안전 관행을 사용 하십시오.
1입니다. 산 성 일의 준비
<ol><li>1, 3-프로 판 sultone의 7.625 mmol 50 mL 둥근 바닥 플라스 크에에서 추가 하 고 고무 격 막으로 플라스 크를 닫습니다.</li>
	<li>1, 3-propanesultone의 7.625 mmol 천천히 7.625 mmol 1-methylimidazole의 추가 (10 분) 주사기 (...

<ol>
	<li>Demirba&#351;, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomass+resource+facilities+and+biomass+conversion+processing+for+fuels+and+chemicals.">Biomass resource facilities and biomass conversion processing for fuels and chemicals.</a> Energy Convers. Manage. 42 (11), 1357-1378 (2001).</li><li>Matsagar, B. M., Dhepe, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Br&#246;nsted+acidic+ionic+liquid-catalyzed+conversion+of+hemicellulose+into+sugars.">Br&#246;nsted acidic ionic liquid-catalyzed conversion of hemicellulose into sugars.</a> Catal. Sci. Technol. 5 (1), 531-539 (2015).</li><li>Matsagar, B. M., Dhepe, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+cations,+anions+and+H++concentration+of+acidic+ionic+liquids+on+the+valorization+of+polysaccharides+into+furfural.">Effects of cations, anions and H+ concentration of acidic ionic liquids on the valorization of polysaccharides into furfural.</a> New J Chem. 41 (14), 6137-6144 (2017).</li><li>Costa Lopes, A. M., Morais, A. R. C., &#321;ukasik, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sustainable+Catalytic+Strategies+for+C5-Sugars+and+Biomass+Hemicellulose+Conversion+Towards+Furfural+Production.">Sustainable Catalytic Strategies for C5-Sugars and Biomass Hemicellulose Conversion Towards Furfural Production.</a> Production of Platform Chemicals from Sustainable Resources. , 45-80 (2017).</li><li>Matsagar, B. M., Munshi, M. K., Kelkar, A. A., Dhepe, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conversion+of+concentrated+sugar+solutions+into+5-hydroxymethyl+furfural+and+furfural+using+Bronsted+acidic+ionic+liquids.">Conversion of concentrated sugar solutions into 5-hydroxymethyl furfural and furfural using Bronsted acidic ionic liquids.</a> Catal. Sci. Technol. 5 (12), 5086-5090 (2015).</li><li>G&#252;rb&#252;z, E. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conversion+of+Hemicellulose+into+Furfural+Using+Solid+Acid+Catalysts+in+&#947;-Valerolactone.">Conversion of Hemicellulose into Furfural Using Solid Acid Catalysts in &#947;-Valerolactone.</a> Angew Chem Int Ed. 52 (4), 1270-1274 (2013).</li><li>Filiciotto, L., Balu, A. M., Van der Waal, J. C., Luque, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Catalytic+insights+into+the+production+of+biomass-derived+side+products+methyl+levulinate,+furfural+and+humins.">Catalytic insights into the production of biomass-derived side products methyl levulinate, furfural and humins.</a> Catal Today. 302, 2-15 (2017).</li><li>Matsagar, B. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+Production+of+Furfural+in+One-pot+Fashion+from+Raw+Biomass+Using+Br&#248;nsted+Acidic+Ionic+Liquids.">Direct Production of Furfural in One-pot Fashion from Raw Biomass Using Br&#248;nsted Acidic Ionic Liquids.</a> Sci. Rep. 7 (1), 13508 (2017).</li><li>Gschwend, F. J. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pretreatment+of+Lignocellulosic+Biomass+with+Low-cost+Ionic+Liquids.">Pretreatment of Lignocellulosic Biomass with Low-cost Ionic Liquids.</a> J Vis Exp. (114), e54246 (2016).</li><li>Xu, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transforming+biomass+conversion+with+ionic+liquids:+process+intensification+and+the+development+of+a+high-gravity,+one-pot+process+for+the+production+of+cellulosic+ethanol.">Transforming biomass conversion with ionic liquids: process intensification and the development of a high-gravity, one-pot process for the production of cellulosic ethanol.</a> Energy Environ. Sci. 9 (3), 1042-1049 (2016).</li><li>Sun, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=One-pot+integrated+biofuel+production+using+low-cost+biocompatible+protic+ionic+liquids.">One-pot integrated biofuel production using low-cost biocompatible protic ionic liquids.</a> Green Chem. 19 (13), 3152-3163 (2017).</li><li>Nguyen, C. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combined+treatments+for+producing+5-hydroxymethylfurfural+(HMF)+from+lignocellulosic+biomass.">Combined treatments for producing 5-hydroxymethylfurfural (HMF) from lignocellulosic biomass.</a> Catal Today. 278 (Part 2), 344-349 (2016).</li><li>Yan, N., Yuan, Y., Dykeman, R., Kou, Y., Dyson, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrodeoxygenation+of+Lignin-Derived+Phenols+into+Alkanes+by+Using+Nanoparticle+Catalysts+Combined+with+Br&#248;nsted+Acidic+Ionic+Liquids.">Hydrodeoxygenation of Lignin-Derived Phenols into Alkanes by Using Nanoparticle Catalysts Combined with Br&#248;nsted Acidic Ionic Liquids.</a> Angew Chem Int Ed. 49 (32), 5549-5553 (2010).</li><li>Weerachanchai, P., Lee, J. -. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recyclability+of+an+ionic+liquid+for+biomass+pretreatment.">Recyclability of an ionic liquid for biomass pretreatment.</a> Bioresour. Technol. 169 (Supplement C), 336-343 (2014).</li><li>Shill, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ionic+liquid+pretreatment+of+cellulosic+biomass:+Enzymatic+hydrolysis+and+ionic+liquid+recycle.">Ionic liquid pretreatment of cellulosic biomass: Enzymatic hydrolysis and ionic liquid recycle.</a> Biotechnol Bioeng. 108 (3), 511-520 (2011).</li><li>Tadesse, H., Luque, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+on+biomass+pretreatment+using+ionic+liquids:+An+overview.">Advances on biomass pretreatment using ionic liquids: An overview.</a> Energy Environ. Sci. 4 (10), 3913-3929 (2011).</li><li>Agirrezabal-Telleria, I., Gandarias, I., Arias, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+furfural+from+pentosan-rich+biomass:+Analysis+of+process+parameters+during+simultaneous+furfural+stripping.">Production of furfural from pentosan-rich biomass: Analysis of process parameters during simultaneous furfural stripping.</a> Bioresour. Technol. 143 (Supplement C), 258-264 (2013).</li><li>Yingying, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Improved+Method+for+Determination+of+Pentosans+in+Pulps+using+Dual-Wavelength+Spectroscopy.">An Improved Method for Determination of Pentosans in Pulps using Dual-Wavelength Spectroscopy.</a> BioResources. 11 (3), 6801-6807 (2016).</li><li>Kumar, A. K., Sharma, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+updates+on+different+methods+of+pretreatment+of+lignocellulosic+feedstocks:+a+review.">Recent updates on different methods of pretreatment of lignocellulosic feedstocks: a review.</a> Bioresour. Bioprocess. 4 (1), 7 (2017).</li><li>Kumar, P., Barrett, D. M., Delwiche, M. J., Stroeve, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+for+Pretreatment+of+Lignocellulosic+Biomass+for+Efficient+Hydrolysis+and+Biofuel+Production.">Methods for Pretreatment of Lignocellulosic Biomass for Efficient Hydrolysis and Biofuel Production.</a> Ind. Eng. Chem. Res. 48 (8), 3713-3729 (2009).</li></ol>

당 등4, HCl, 그리고 산 성 IL C5 설탕 단위체 H2와 같은 다양 한 균질 Brønsted 산 성 촉매를 사용 하 여 시연으로 황 마 바이오 매스 변환에 존재 합니다. 또한, 산 성 일의 촉매 결과 산 성도 (1-부 틸-3-methylimidazolium 염화 물) 없이 IL와 비교 되었다. 모든 반응 물에서 160 ° C에서 파 압력솥에서 수행 했다. 산 일의 사용 했다이 작품에 사용 되는 동종 산에 비해 가장 높은 당 변환 (무기물 산...

때문에 지속 가능한, 저렴 한, 동등 하 게 화석 자원 달리 분산 화석 원료를 대체 하는 유망한 후보자 중 하나는 바이오 매스는 재생 가능 에너지와 화학 소스도 큰 잠재력이 있다. Lignocellulosic 바이오 매스의 추정된 생산은 년1당 146 십억 미터 톤 이다. Lignocellulosic 바이오 매스 주로 리그 닌, 셀 루 로스, hemicellulose의 그것의 3 명의 주요 성분으로 구성 되어 있습니다. 리그 닌은 phenylpropanoid 단위;에서 만든 향기로운 폴리머 다른 한편으로, 셀 루 로스와 hemicellulose lignocellulosic 바이오 매스의 다 당 류 부분이 있습니다. 셀 룰 로스 hemicellulose 이루어져 C5, C6 설탕, 당 분과 설탕은 β (1→4), β (1→3), β (1→6) glycosidic 채권2,3에 의해 함께 연결 된 반면 포도 당 단위 β(1→4) glycosidic 연결, 연결 구성 됩니다. 다양 한 lignocellulosic 바이오 매스 (사탕수수, 쌀 껍질, 밀 짚, 등등), 함께 황 lignocellulose 바이오 매스는 또한 아시아는 세계에서 총 황 마 생산에 비해 매우 큰 수량 (ca. 98 %2014 년에서)에서 생산 됩니다. 인도 방글라데시 황 마 바이오 매스 20144(3.39 x 106 톤) 세계에서 황 마 바이오 매스의 총 생산에 비해 106 톤 x 1.34 생성 하는 동안 황 마 바이오 매스의 106 톤 x 1.96을 생성 합니다. 이 비 식용 바이오 매스의 활용 음식 수요와 충돌 하지 않습니다. 따라서, 그것은 다양 한 부가가치를 합성에 대 한 주식으로 그것을 사용 하 여 도움이 화학 물질 (xylose arabinose, furfural, 5-hydroxymethylfurfural (HMF), 등). 미국 에너지 부에 따르면 furfural, HMF 바이오 매스5에서 파생 된 상위 30 빌딩 블록 화학 제품의 일부로 간주 됩니다. Furfural는 xylose 또는 hemicellulose에서 직접 하 고 많은 중요 한 화학 제품으로 변환 될 수 있습니다. Furfuryl 알콜, 메 틸 furan, tetrahydrofuran furfural6에서 얻은 중요 한 화학 물질 있습니다. 따라서, C5 설탕 및 다른 중요 한 화학 제품으로 황 마 바이오 매스 등 lignocellulosic 바이오 매스의 변환 중요 한 주제입니다.
전개는 값으로 lignocellulosic 바이오 매스의 변환에 대 한 다양 한 촉매 방법에 사용할 수 있는 추가 화학 물질 보고 합니다. 무기물 산 (HCl과 H2이렇게4) 이질적인 촉매 (Amberlyst, HMOR, HUSY, SAPO-44, 등) 설탕 (pentose와 hexose 설탕)으로 hemicellulose 및 lignocellulosic 바이오 매스의 변환 크게 사용 했다 그리고 furans (furfural, HMF)7,8. 재사용 및 부식성 무기물 산의 주요 문제입니다. 그러나 고체 산 촉매와 높은 온도 압력은 필요한 반응 촉매의 표면에 발생 하기 때문에. 이러한 문제를 극복 하기 위해 최근 ILs는 촉매 또는 용 매9,10,11,12,,1314바이오 매스의 어에 대 한 보고 됩니다. 용 매로 일의 사용은 그것의 더 높은 비용 및 제품 구분에 어려움을 창조 하는 그들의 낮은 증기압 때문에 더 나은 방법이 아닙니다. 따라서, 바이오 매스 전환 부가 가치에 대 한 물 용 매 시스템 재활용 IL (소량)에 있는 촉매로 사용 하는 것이 필수적입니다 화학 물질.
여기, 우리가 어떤 전처리 없이 설탕 단위체에 당 황 바이오 매스에의 직접 변환을 위한 촉매 1-methyl-3-(3-sulfopropyl) imidazolium 수소 황산 산 IL을 사용 하는 방법을 제시. 반면 바이오 매스 전처리에 대 한 그들의 매우 큰 양을 사용 됩니다 일반적으로, 그들 lignocellulosic 바이오 매스10,15,,1617 의 전처리에 대 한 보고 됩니다. 따라서, 그것은 항상 유리한 IL 촉매로 사용 하 고 추가 치료 없이 화학 제품으로 lignocellulosic 바이오 매스 변환입니다. 또한, 현재 작업에서 황 마 바이오 매스에 리그 닌 농도 다양 한 아로마 단위체18로 변환 될 수 있는 Klason 메서드를 사용 하 여 계산 됩니다.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>1-Methylimidazole</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>M50834</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1,3-Propanesultone</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>P50706</td>
			<td>Moisture sensitive</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>p-nitroaniline</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>185310</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Toluene</td>
			<td>J. T. Baker</td>
			<td>9460-03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sulfuric acid</td>
			<td>Honeywell-Fluka</td>
			<td>30743</td>
			<td>Highly corrosive</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrochloric acid</td>
			<td>Honeywell-Fluka</td>
			<td>30719</td>
			<td>Highly corrosive</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1-butyl-3-methylimidazolium chloride</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>900856</td>
			<td>Highly hygroscopic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D(+)-Xylose</td>
			<td>Acros Organics</td>
			<td>141001000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L(+)-Arabinose</td>
			<td>Acros Organics</td>
			<td>104981000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV-Spectrometer</td>
			<td>JASCO</td>
			<td>V-670</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Parr reactor</td>
			<td>Parr USA</td>
			<td>Seriese 4560</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Parr reactor controller</td>
			<td>Parr USA</td>
			<td>Seriese 4848</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High pressure liquid chromatography (HPLC)</td>
			<td>JASCO</td>
			<td>Seriese LC-2000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital hot plate stirrer</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>SP142020-33Q Cimarec</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oven furnace</td>
			<td>Thermal Scientific</td>
			<td>FB1400 Thermolyne blast oven furnace</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a novel method for the pentosan analysis present in jute biomass and its conversion into sugar monomers using acidic ionic liquid

최근, 이오니아 액체 (ILs) 열 안정성, 낮은 증기압, 비 가연성, 높은 열 용량 및 가변 용 해도 및 산 성도 등 그들의 현저한 특성 때문에 바이오 매스 어 귀중 한 화학 제품으로 사용 됩니다. 여기, 우리가 Brønsted 산 성 1-methyl-3-(3-sulfopropyl)-imidazolium 수소 황산 IL 양의 촉매를 사용 하 여 한 냄비 프로세스 바이오 매스 황에 당에서 C5 설탕 (xylose 및 arabinose)의 합성 하는 방법을 보여줍니다. 산 성 일 실험실에서 합성 하 고 그것의 순수성을 이해 하기 위한 NMR 분 광 기법을 사용 하 여 특징. 보석의 다양 한 속성 산 강도, 촉매는 높은 온도 (250 ℃)에서 안정 하 고 매우 높은 산 강도 (Ho 1.57)을 보유 하 고 열 및 열 수 안정성 등 측정 됩니다. 산 성 일 변환 합니다 이상 90%의 당 분과 furfural. 따라서,이 연구에서 제시 방법 당 농도 lignocellulosic 바이오 매스의 다른 종류에서 평가 대 한 또한 사용할 수 있습니다.

당 및 리그 닌은 바이오 매스에서 회복의 정확한 금액은 lignocellulosic 바이오 매스의 종류에 따라 달라 집니다. 비슷한 종류의 다른 장소에서 수집 lignocellulosic 바이오 매스는 당 및 리그 닌의 다른 농도 가질 수 있습니다. 이 연구에 사용 된 황 마 바이오 매스 20 wt% 당 및 14 wt% 리그 닌을 포함 합니다.
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A Novel Method for the Pentosan Analysis Present in Jute Biomass and Its Conversion into Sugar Monomers Using Acidic Ionic Liquid

우리 물에 촉매 Brønsted 산 성 이온 성 액체 (BAILs)의 존재와 재생 비 식용 lignocellulosic 바이오 매스 (즉, 황 마)에서 C5 설탕 (xylose 및 arabinose)의 합성에 대 한 프로토콜을 제시. BAILs 촉매 전시 기존의 무기물 산 촉매 보다 더 나은 촉매 성능 (H2이렇게4 와 HCl).

당 분석에 대 한 새로운 방법을 황 바이오 매스 및 산 성 이온 성 액체를 사용 하 여 설탕 단위체로 그것 변환에

Recently, ionic liquids (ILs) are used for biomass valorization into valuable chemicals because of their remarkable properties such as thermal stability, ...

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Environment

Transient Gene Expression in Tobacco using Gibson Assembly and the Gene Gun

깁슨 조립 및 유전자 총을 사용하여 담배 일시적인 유전자 발현

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환경과학

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총 리그닌, 리그닌 단량체, 및 효소 설탕 자료 : 리그 노 셀룰로오스 바이오 매스의 반항의 변화의 높은 처리량 검열

The conversion of lignocellulosic biomass to fuels, chemicals, and other commodities has been explored as one possible pathway toward reductions in the ...

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