Toward a Hydrogen-Free Reductive Catalytic Fractionation of Wheat Straw Biomass.
Biorefinery
Fractionation
Heterogeneous catalysis
Lignin depolymerization
Lignocellulose
Wheat straw
Journal
ChemSusChem
ISSN: 1864-564X
Titre abrégé: ChemSusChem
Pays: Germany
ID NLM: 101319536
Informations de publication
Date de publication:
07 Jul 2023
07 Jul 2023
Historique:
revised:
12
03
2023
received:
20
01
2023
medline:
10
7
2023
pubmed:
15
3
2023
entrez:
14
3
2023
Statut:
ppublish
Résumé
The reductive catalytic fractionation (RCF) of lignocellulosic biomass is an attractive method for the conversion of lignin toward valuable low-molecular weight aromatics. A limitation to the upscaling of such technology is represented by the use ofpressurized hydrogen gas. Here, the role of hydrogen gas within the RCF of wheat straw biomass is investigated. The use of H
Identifiants
pubmed: 36916487
doi: 10.1002/cssc.202300103
doi:
Substances chimiques
Lignin
9005-53-2
Hydrogen
7YNJ3PO35Z
Methanol
Y4S76JWI15
Ethanol
3K9958V90M
Types de publication
Journal Article
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e202300103Subventions
Organisme : Fonds spéciaux de recherche
ID : BRIDGE-RE4BRU
Informations de copyright
© 2023 Wiley-VCH GmbH.
Références
V. Menon, M. Rao, Prog. Energy Combust. Sci. 2012, 38, 522-550.
J. Cai, Y. He, X. Yu, S. W. Banks, Y. Yang, X. Zhang, Y. Yu, R. Liu, A. V. Bridgwater, Renewable Sustainable Energy Rev. 2017, 76, 309-322.
A. J. Ragauskas, G. T. Beckham, M. J. Biddy, R. Chandra, F. Chen, M. F. Davis, B. H. Davison, R. A. Dixon, P. Gilna, M. Keller, P. Langan, A. K. Naskar, J. N. Saddler, T. J. Tschaplinski, G. A. Tuskan, C. E. Wyman, Science 2014, 344, 1246843-1246843.
J. Zakzeski, P. C. A. Bruijnincx, A. L. Jongerius, B. M. Weckhuysen, Chem. Rev. 2010, 110, 3552-3599.
R. Rinaldi, R. Jastrzebski, M. T. Clough, J. Ralph, M. Kennema, P. C. A. Bruijnincx, B. M. Weckhuysen, Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 8164-8215;
Angew. Chem. 2016, 128, 8296-8354.
C. Xu, R. A. D. Arancon, J. Labidi, R. Luque, Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 7485-7500.
M. V. Galkin, J. S. M. Samec, ChemSusChem 2016, 9, 1544-1558.
N. Giummarella, Y. Pu, A. J. Ragauskas, M. Lawoko, Green Chem. 2019, 21, 1573-1595.
H. V. Lee, S. B. A. Hamid, S. K. Zain, Sci. World J. 2014, 2014, 1-20.
X. Zhang, W. Yang, W. Blasiak, Energy Fuels 2011, 25, 4786-4795.
Z. Sun, B. Fridrich, A. de Santi, S. Elangovan, K. Barta, Chem. Rev. 2018, 118, 614-678.
M. Galbe, O. Wallberg, Biotechnol. Biofuels 2019, 12, 294.
W. Schutyser, T. Renders, S. Van den Bosch, S.-F. Koelewijn, G. T. Beckham, B. F. Sels, Chem. Soc. Rev. 2018, 47, 852-908.
M. M. Abu-Omar, K. Barta, G. T. Beckham, J. S. Luterbacher, J. Ralph, R. Rinaldi, Y. Román-Leshkov, J. S. M. Samec, B. F. Sels, F. Wang, Energy Environ. Sci. 2021, 262-292.
Y. M. Questell-Santiago, M. V. Galkin, K. Barta, J. S. Luterbacher, Nat. Chem. Rev. 2020, 4, 311-330.
X. Luo, Y. Li, N. K. Gupta, B. Sels, J. Ralph, L. Shuai, Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 11704-11716;
Angew. Chem. 2020, 132, 11800-11812.
F. Brienza, K. Van Aelst, K. Thielemans, B. F. Sels, D. P. Debecker, I. Cybulska, Green Chem. 2021, 23, 3268-3276.
F. Brienza, K. Van Aelst, F. Devred, D. Magnin, M. Tschulkow, P. Nimmegeers, S. Van Passel, B. F. Sels, P. Gerin, D. P. Debecker, I. Cybulska, Chem. Eng. J. 2022, 450, 138179.
T. Renders, S. Van den Bosch, S.-F. Koelewijn, W. Schutyser, B. F. Sels, Energy Environ. Sci. 2017, 10, 1551-1557.
T. Renders, G. Van den Bossche, T. Vangeel, K. Van Aelst, B. Sels, Curr. Opin. Biotechnol. 2019, 56, 193-201.
S. Van den Bosch, S.-F. Koelewijn, T. Renders, G. Van den Bossche, T. Vangeel, W. Schutyser, B. F. Sels, Top. Curr. Chem. 2018, 376, 36.
J. Zakzeski, P. C. A. Bruijnincx, A. L. Jongerius, B. M. Weckhuysen, Chem. Rev. 2010, 110, 3552-3599.
S. Van den Bosch, T. Renders, S. Kennis, S.-F. Koelewijn, G. Van den Bossche, T. Vangeel, A. Deneyer, D. Depuydt, C. M. Courtin, J. M. Thevelein, W. Schutyser, B. F. Sels, Green Chem. 2017, 19, 3313-3326.
L. Chen, A. P. van Muyden, X. Cui, Z. Fei, N. Yan, G. Laurenczy, P. J. Dyson, JACS Au 2021, 1, 729-733.
S. Qiu, M. Wang, Y. Fang, T. Tan, Sustain. Energy Fuels 2020, 4, 5588-5594.
S. Van den Bosch, W. Schutyser, R. Vanholme, T. Driessen, S.-F. Koelewijn, T. Renders, B. De Meester, W. J. J. Huijgen, W. Dehaen, C. M. Courtin, B. Lagrain, W. Boerjan, B. F. Sels, Energy Environ. Sci. 2015, 8, 1748-1763.
T. Renders, S. Van den Bosch, T. Vangeel, T. Ennaert, S.-F. Koelewijn, G. Van den Bossche, C. M. Courtin, W. Schutyser, B. F. Sels, ACS Sustainable Chem. Eng. 2016, 4, 6894-6904.
T. Renders, E. Cooreman, S. Van den Bosch, W. Schutyser, S.-F. Koelewijn, T. Vangeel, A. Deneyer, G. Van den Bossche, C. M. Courtin, B. F. Sels, Green Chem. 2018, 20, 4607-4619.
W. Schutyser, S. Van den Bosch, T. Renders, T. De Boe, S.-F. Koelewijn, A. Dewaele, T. Ennaert, O. Verkinderen, B. Goderis, C. M. Courtin, B. F. Sels, Green Chem. 2015, 17, 5035-5045.
Y. Liao, S.-F. Koelewijn, G. Van den Bossche, J. Van Aelst, S. Van den Bosch, T. Renders, K. Navare, T. Nicolaï, K. Van Aelst, M. Maesen, H. Matsushima, J. M. Thevelein, K. Van Acker, B. Lagrain, D. Verboekend, B. F. Sels, Science 2020, 367, 1385-1390.
Z. Cao, M. Dierks, M. T. Clough, I. B. Daltro de Castro, R. Rinaldi, Joule 2018, 2, 1118-1133.
E. Feghali, D. J. van de Pas, K. M. Torr, Biomacromolecules 2020, 21, 1548-1559.
W. Schutyser, S. Van den Bosch, J. Dijkmans, S. Turner, M. Meledina, G. Van Tendeloo, D. P. Debecker, B. F. Sels, ChemSusChem 2015, 8, 1805-1818.
E. Cooreman, T. Vangeel, K. Van Aelst, J. Van Aelst, J. Lauwaert, J. W. Thybaut, S. Van den Bosch, B. F. Sels, Ind. Eng. Chem. Res. 2020, 59, 17035-17045.
A. W. Bartling, M. L. Stone, R. J. Hanes, A. Bhatt, Y. Zhang, M. J. Biddy, R. Davis, J. S. Kruger, N. E. Thornburg, J. S. Luterbacher, R. Rinaldi, J. S. M. Samec, B. F. Sels, Y. Román-Leshkov, G. T. Beckham, Energy Environ. Sci. 2021, 14, 4147-4168.
P. Ferrini, R. Rinaldi, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 8634-8639;
Angew. Chem. 2014, 126, 8778-8783.
P. Ferrini, C. A. Rezende, R. Rinaldi, ChemSusChem 2016, 9, 3171-3180.
R. Rinaldi, R. Woodward, P. Ferrini, H. Rivera, J. Braz. Chem. Soc. 2018, 30, 479-491.
P. Ferrini, C. Chesi, N. Parkin, R. Rinaldi, Faraday Discuss. 2017, 202, 403-413.
M. V. Galkin, J. S. M. Samec, ChemSusChem 2014, 7, 2154-2158.
M. V. Galkin, A. T. Smit, E. Subbotina, K. A. Artemenko, J. Bergquist, W. J. J. Huijgen, J. S. M. Samec, ChemSusChem 2016, 9, 3280-3287.
I. Kumaniaev, E. Subbotina, J. Sävmarker, M. Larhed, M. V. Galkin, J. S. M. Samec, Green Chem. 2017, 19, 5767-5771.
T. Ren, S. You, Z. Zhang, Y. Wang, W. Qi, R. Su, Z. He, Green Chem. 2021, 23, 1648-1657.
O. E. Ebikade, N. Samulewicz, S. Xuan, J. D. Sheehan, C. Wu, D. G. Vlachos, Green Chem. 2020, 22, 7435-7447.
C. Shen, W. Li, B. Zhang, F. Xue, X. Dou, X. Zhang, Y. Jiang, J. Mol. Catal. 2021, 514, 111832.
S. Muangmeesri, N. Li, D. Georgouvelas, P. Ouagne, V. Placet, A. P. Mathew, J. S. M. Samec, ACS Sustainable Chem. Eng. 2021, 9, 17207-17213.
F. Brienza, K. Van Aelst, F. Devred, D. Magnin, B. F. Sels, P. A. Gerin, I. Cybulska, D. P. Debecker, ACS Sustainable Chem. Eng. 2022, 10, 11130-11142.
N. E. Thornburg, M. B. Pecha, D. G. Brandner, M. L. Reed, J. V. Vermaas, W. E. Michener, R. Katahira, T. B. Vinzant, T. D. Foust, B. S. Donohoe, Y. Román-Leshkov, P. N. Ciesielski, G. T. Beckham, ChemSusChem 2020, 13, 4495-4509.
E. M. Anderson, R. Katahira, M. Reed, M. G. Resch, E. M. Karp, G. T. Beckham, Y. Román-Leshkov, ACS Sustainable Chem. Eng. 2016, 4, 6940-6950.
C. Cheng, J. Truong, J. A. Barrett, D. Shen, M. M. Abu-Omar, P. C. Ford, ACS Sustainable Chem. Eng. 2020, 8, 1023-1030.
H. Luo, I. M. Klein, Y. Jiang, H. Zhu, B. Liu, H. I. Kenttämaa, M. M. Abu-Omar, ACS Sustainable Chem. Eng. 2016, 4, 2316-2322.
E. Subbotina, A. Velty, J. S. M. Samec, A. Corma, ChemSusChem 2020, 13, 4528-4536.
M. R. Sturgeon, S. Kim, K. Lawrence, R. S. Paton, S. C. Chmely, M. Nimlos, T. D. Foust, G. T. Beckham, ACS Sustainable Chem. Eng. 2014, 2, 472-485.
M. R. Sturgeon, M. H. O'Brien, P. N. Ciesielski, R. Katahira, J. S. Kruger, S. C. Chmely, J. Hamlin, K. Lawrence, G. B. Hunsinger, T. D. Foust, R. M. Baldwin, M. J. Biddy, G. T. Beckham, Green Chem. 2014, 16, 824-835.
C. Li, M. Zheng, A. Wang, T. Zhang, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 6383-6390.
Z. Tai, J. Zhang, A. Wang, M. Zheng, T. Zhang, Chem. Commun. 2012, 48, 7052.
K. L. Deutsch, D. G. Lahr, B. H. Shanks, Green Chem. 2012, 14, 1635.
R. Shu, Q. Zhang, L. Ma, Y. Xu, P. Chen, C. Wang, T. Wang, Bioresour. Technol. 2016, 221, 568-575.
X. Huang, T. I. Korányi, M. D. Boot, E. J. M. Hensen, ChemSusChem 2014, 7, 2276-2288.
I. van Zandvoort, Y. Wang, C. B. Rasrendra, E. R. H. van Eck, P. C. A. Bruijnincx, H. J. Heeres, B. M. Weckhuysen, ChemSusChem 2013, 6, 1745-1758.
Z. Cheng, J. L. Everhart, G. Tsilomelekis, V. Nikolakis, B. Saha, D. G. Vlachos, Green Chem. 2018, 20, 997-1006.
T. Renders, W. Schutyser, S. Van den Bosch, S.-F. Koelewijn, T. Vangeel, C. M. Courtin, B. F. Sels, ACS Catal. 2016, 6, 2055-2066.
M. V. Galkin, S. Sawadjoon, V. Rohde, M. Dawange, J. S. M. Samec, ChemCatChem 2014, 6, 179-184.
Y. Liao, B. O. de Beeck, K. Thielemans, T. Ennaert, J. Snelders, M. Dusselier, C. M. Courtin, B. F. Sels, J. Mol. Catal. 2020, 487, 110883.
A. Zoghlami, G. Paës, Front. Chem. 2019, 7, 874.
F. Hu, S. Jung, A. Ragauskas, Bioresour. Technol. 2012, 117, 7-12.
A. Adler, I. Kumaniaev, A. Karacic, K. R. Baddigam, R. J. Hanes, E. Subbotina, A. W. Bartling, A. J. Huertas-Alonso, A. Moreno, H. Håkansson, A. P. Mathew, G. T. Beckham, J. S. M. Samec, Joule 2022, 6, 1845-1858.
H. Bilel, N. Hamdi, C. Fischmeister, C. Bruneau, ChemCatChem 2020, 12, 5000-5021.
J. A. M. Lummiss, K. C. Oliveira, A. M. T. Pranckevicius, A. G. Santos, E. N. dos Santos, D. E. Fogg, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 18889-18891.
H. Takeshima, K. Satoh, M. Kamigaito, Macromolecules 2017, 50, 4206-4216.
M. Tschulkow, T. Compernolle, S. Van den Bosch, J. Van Aelst, I. Storms, M. Van Dael, G. Van den Bossche, B. Sels, S. Van Passel, J. Cleaner Prod. 2020, 266, 122022.
A. Sluiter, B. Hames, D. Hyman, C. Payne, R. Ruiz, C. Scarlata, J. Sluiter, D. Templeton, J. Wolfe, Determination of Total Solids in Biomass and Total Dissolved Solids in Liquid Process Samples, National Renewable Energy Laboratory, Golden, CO, USA, 2008.
A. Sluiter, B. Hames, R. Ruiz, C. Scarlata, J. Sluiter, D. Templeton, Determination of Ash in Biomass, National Renewable Energy Laboratory, Golden, CO, USA, 2005.