Publikace: A Closed-Loop Biorefinery Approach for the Valorization of Winery Waste: The Production of Iron-Sulfonated Magnetic Biochar Catalysts and 5-Hydroxymethyl Furfural from Grape Pomace and Stalks
Článekopen accesspeer-reviewedpublished| dc.contributor.author | di Bitonto, Luigi | cze |
| dc.contributor.author | Scelsi, Enrico | cze |
| dc.contributor.author | Reynel-avila, Hilda Elizabeth | cze |
| dc.contributor.author | Mendoza-Castillo, Didilia Ileana | cze |
| dc.contributor.author | Bonilla-Petriciolet, Adrian | cze |
| dc.contributor.author | Hájek, Martin | cze |
| dc.contributor.author | Mustafa, Ahmad | cze |
| dc.contributor.author | Pastore, Carlo | cze |
| dc.date.accessioned | 2025-10-07T10:47:37Z | |
| dc.date.issued | 2024 | |
| dc.description.abstract | In this work, a closed-loop strategy for the management and valorization of winery waste was proposed. The exhausted pomace and grape stalks that are typically obtained from white wine industries were used as a source of simple sugars, namely, glucose and fructose, and of lignocellulosic feedstock for the preparation of selective catalysts for the 5-hydroxymethylfurfural (5-HMF) production from fructose. A novel synthetic procedure was developed for the synthesis of iron-sulfonated magnetic biochar catalysts (Fe-SMBCs). Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray (EDX), BET surface area, porous structure analysis and determination of total amount of acid sites were performed in order to characterize the physico-chemical properties of the synthesized systems. Then, these heterogeneous catalysts were successfully tested via the dehydration of simple sugars into 5-HMF by using methyl isobutyl ketone (MIBK) and gamma valerolactone (GVL) as co-solvents. The optimum 5-HMF yield of 40.9 +/- 1.1%mol with a selectivity of 59.8 +/- 2.6%mol was achieved by adopting the following optimized conditions: 0.1 g of catalyst, volume ratio of GVL to H2O = 2 to 1, 403 K, 6 h. In addition, the catalyst was easily recycled using an external magnetic field and used for at least five reaction cycles without significant loss of catalytic activity. | eng |
| dc.description.abstract-translated | V této práci byla navržena uzavřená strategie pro nakládání a zhodnocování vinařského odpadu. Vyčerpané výlisky a stonky hroznů, které se typicky získávají z průmyslu bílého vína, byly použity jako zdroj jednoduchých cukrů, konkrétně glukózy a fruktózy, a lignocelulózové suroviny pro přípravu selektivních katalyzátorů pro výrobu 5-hydroxymethylfurfuralu (5-HMF). z fruktózy. Byl vyvinut nový syntetický postup pro syntézu železem sulfonovaných magnetických biouhelných katalyzátorů (Fe-SMBC). Byla provedena infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR), rentgenová difrakce (XRD), rastrovací elektronová mikroskopie (SEM), energeticky disperzní rentgenové záření (EDX), plocha povrchu BET, analýza porézní struktury a stanovení celkového množství kyselých míst za účelem charakterizace fyzikálně-chemických vlastností syntetizovaných systémů. Poté byly tyto heterogenní katalyzátory úspěšně testovány prostřednictvím dehydratace jednoduchých cukrů na 5-HMF za použití methylisobutylketonu (MIBK) a gamavalerolaktonu (GVL) jako ko-rozpouštědel. | cze |
| dc.format | p. 185 | eng |
| dc.identifier.doi | 10.3390/catal14030185 | |
| dc.identifier.issn | 2073-4344 | |
| dc.identifier.obd | 39890726 | |
| dc.identifier.scopus | 2-s2.0-85188740775 | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/10195/86208 | |
| dc.identifier.wos | 001191819900001 | |
| dc.language.iso | eng | |
| dc.peerreviewed | yes | eng |
| dc.publicationstatus | published | eng |
| dc.publisher | MDPI | eng |
| dc.relation.ispartof | Catalysts, volume 14, issue: 3 | eng |
| dc.relation.publisherversion | https://www.mdpi.com/2073-4344/14/3/185 | |
| dc.rights | open access | eng |
| dc.rights.license | CC BY 4.0 | |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | |
| dc.subject | winery wastes | eng |
| dc.subject | biochar | eng |
| dc.subject | sulfonated magnetic catalysts | eng |
| dc.subject | 5-hydroxymethylfurfural | eng |
| dc.subject | biomass valorization | eng |
| dc.subject | biorefinery | eng |
| dc.subject | biorafinace | cze |
| dc.subject | vinařský odpad | cze |
| dc.subject | katalyzátor | cze |
| dc.subject | biouhel | cze |
| dc.subject | 5-hydroxymethylfurfural | cze |
| dc.title | A Closed-Loop Biorefinery Approach for the Valorization of Winery Waste: The Production of Iron-Sulfonated Magnetic Biochar Catalysts and 5-Hydroxymethyl Furfural from Grape Pomace and Stalks | eng |
| dc.title.alternative | Uzavřený přístup biorafinerie pro zhodnocení vinařského odpadu: Výroba železných sulfonovaných magnetických katalyzátorů biouhlu a 5-hydroxymethylfurfuralu z hroznových výlisků a stonků | cze |
| dc.type | article | eng |
| dspace.entity.type | Publication |
Soubory
Původní svazek
1 - 1 z 1
Načítá se...
- Název:
- BiTonto-catalysts-14-00185.pdf
- Velikost:
- 4.39 MB
- Formát:
- Adobe Portable Document Format