Добавить новость

Отопительный сезон стартовал в городе

Клин вышел в финал Международной премии Russian Event Awards 2024

Воробьев посетил открытие центра постинтернатного сопровождения слепоглухих

Что такое радиационный туман и опасен ли он



News in English


Новости сегодня

Новости от TheMoneytizer

Turning Glycerol into Gold: A New Process Makes Biodiesel More Profitable An electrooxidation process efficiently converts glycerol, a byproduct of biodiesel production, into high-value three-carbon compounds

An electrochemical process developed by researchers at Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech), using sodium borate and a nickel-oxide catalyst, offers a promising solution for the valorization of glycerol, a low-value byproduct of biodiesel production. By manipulating borate-glycerol complex formation, this process enhances the selectivity and efficiency of glycerol electrooxidation, converting it into valuable three-carbon compounds such as dihydroxyacetone and glyceraldehyde, thereby enhancing the economic viability and environmental benefits of biodiesel production.

Biodiesel, a green alternative to conventional diesel, has been shown to reduce carbon dioxide emissions by up to 74%. Biodiesel is produced through transesterification, converting triglycerides into biodiesel and producing glycerol as a low-value byproduct. Since glycerol makes up about 10% of the output, efforts have focused on boosting its value. One method involves electrochemical oxidation, turning glycerol into high-value three-carbon compounds like dihydroxyacetone (DHA) and glyceraldehyde (GLYD), though past approaches often yielded unstable or low-value products under strong alkaline conditions.

In a study published in the Journal of Catalysis on 15 August 2024 researchers led by Associate Professor Tomohiro Hayashi from Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) and Professor Chia-Ying Chiang from National Taiwan University of Science and Technology, Taiwan, have developed a highly selective and efficient glycerol electrooxidation (GEOR) process that can lead to the production of valuable 3-carbon (3C) products.

"Establishing an electrochemical route for a highly selective and efficient glycerol electrooxidation process to desirable 3C products is essential for biodiesel production," says Hayashi and Chiang.

Selective oxidation of glycerol is challenging due to its structure. Glycerol has three –OH groups: two on primary carbon atoms and one on a secondary carbon atom. This arrangement creates steric hindrance, making it hard for reactants to target specific –OH groups for oxidation. In alkaline conditions, the –OH groups also cause unwanted side reactions that break carbon-carbon bonds, resulting in two-carbon or one-carbon compounds instead of the desired three-carbon products.

To address this, the researchers conducted GEOR using sodium borate and bicarbonate buffer as a mild alkaline electrolyte and a nickel-oxide (NiOx) catalyst. The sodium borate helps protect certain –OH group, improving the selectivity of the reaction, while the NiOx catalyst enhances the efficiency of the electrooxidation process. Sodium borate forms coordination complexes with glycerol's primary and secondary alcohol groups to form GLYD and DHA respectively. However, the final product depends on the ratio of borate to glycerol. To understand how different concentrations of glycerol and borate affect the electrooxidation process, a fixed concentration of 0.1 M borate buffer was reacted with varying concentrations of glycerol (0.01, 1, 2.0 M) and a fixed concentration of 0.1 M glycerol with varying concentrations of borate buffer (0.01, 0.05, 0.10, and 0.15 M). while maintaining a pH of 9.2.

Higher borate concentrations were found to increase the selectivity for 3C products, particularly DHA, with the highest selectivity of up to 80% observed at a borate concentration of 0.15 M. This improvement is attributed to the increased buffer capacity provided by the borate solution, which helps maintain a stable pH during the reaction and stabilizes the borate-glycerol complex for further oxidation into 3C compounds. Conversely, increasing the glycerol concentration reduced both the yield and selectivity of 3C products. At a glycerol concentration of 1 M, GLYD was the main product, with a selectivity of 51%.

The difference in the type of 3C product was found to be related to the formation of different glycerol-borate complexes. Using Raman spectroscopy, the researchers found higher borate concentrations favor six-membered ring complexes, promoting secondary –OH oxidation and DHA production. Conversely, higher glycerol concentrations favor five-membered ring complexes, leading to primary –OH oxidation and GLYD formation.

"Five-membered ring complexes were more likely to form in the electrolyte with a borate-to-glycerol ratio of 0.1, whereas six-membered ring complexes became more prominent in the electrolyte with a borate-to-glycerol ratio of 1.5," says Hayashi and Chiang.

These findings present a promising strategy for transforming glycerol into valuable products, boosting the sustainability and profitability of biodiesel production.

Members of international collaborative research team

Reference

Authors :
Giang-Son Tran1, Chih-Jia Chen1, Shoichi Maeda2, Shunta Chikami2, Tomohiro Hayashi2 and Chia-Ying Chiang1
Title :
Tuning selectivity toward three-carbon product of glycerol electrooxidation in borate buffer through manipulating borate/glycerol molar ratio
Journal :
Journal of Catalysis
DOI :
Affiliations :

1 Department of Chemical Engineering, National Taiwan University of Science and Technology, Taiwan

2 Department of Materials Science and Engineering, Tokyo Institute of Technology, Japan

* Corresponding authors' emails: tomo@mac.titech.ac.jp (Tomohiro Hayashi); cychiang@mail.ntust.edu.tw (Chia-Ying Chiang)

School of Materials and Chemical Technology
—Encompassing the Disciplines of Science—

Information on School of Materials and Chemical Technology inaugurated in April 2016

School of Materials and Chemical Technology

Schools, Departments, and Institute for Liberal Arts

Further Information

Associate Professor Tomohiro Hayashi

School of Materials and Chemical Technology, Tokyo Institute of Technology

Email tomo@mac.titech.ac.jp

Contact

Public Relations Division, Tokyo Institute of Technology

Email media@jim.titech.ac.jp
Tel +81-3-5734-2975

Читайте на 123ru.net


Новости 24/7 DirectAdvert - доход для вашего сайта



Частные объявления в Вашем городе, в Вашем регионе и в России



Smi24.net — ежеминутные новости с ежедневным архивом. Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "123 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Smi24.net — облегчённая версия старейшего обозревателя новостей 123ru.net. Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть —онлайн с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии. Smi24.net — живые новости в живом эфире! Быстрый поиск от Smi24.net — это не только возможность первым узнать, но и преимущество сообщить срочные новости мгновенно на любом языке мира и быть услышанным тут же. В любую минуту Вы можете добавить свою новость - здесь.




Новости от наших партнёров в Вашем городе

Ria.city

Введут ли в России налог на бездетность, кого заставят платить и каким будет размер?

БРИКС расширяется. Заявку на вступление в группу подала Куба

Наталья Сергунина: Москва получила международную технологическую премию

Банк намерен обанкротить некогда влиятельного, но умершего алтайского бизнесмена

Музыкальные новости

Раскрутка Сайта. Раскрутка сайта Москва. SEO раскрутка сайта. Заказать раскрутку сайта. Раскрутка сайта ru.

Samsung добавляет AI Cast и ChatGPT в телевизоры с Tizen

Лукашенко поздравил президента РФ Путина с днем рождения

Релиз трека. Релиз новой песни. Релиз сингла. Релиз Музыкального альбома.

Новости России

СЕРИАЛ «ФАРМА» В ОНЛАЙН-КИНОТЕАТРЕ PREMIER:НОВЫЙ ОРИГИНАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ НА ЭКРАНЕ LG OLED evo

Нервный пассажир сообщил об угрозе взрыва самолета в аэропорту Кольцово

Российский «квадрат» по осени считают

Ефимов: более 30 новостроек построят на северо-западе Москвы по реновации

Экология в России и мире

Выставка «Павка Корчагин — герой Поднебесной»

Мари Краймбрери, Клава Кока, bearwolf и не только! Like FM устраивает звездный девичник

Певица Натали Орли спела для самых ярких бизнес-леди России

Раскрутка Сайта. Раскрутка сайта Москва. SEO раскрутка сайта. Заказать раскрутку сайта. Раскрутка сайта ru.

Спорт в России и мире

Шанхай (ATP). 3-й круг. Медведев сыграет с Арнальди, Алькарас – с Ибином У, Синнер – с Этчеверри

Кудерметова проиграла в финале парного турнира в Пекине

Синнер сделал предложение Калинской на вечеринке в Нью-Йорке. Россиянка согласилась

Гауфф обыграла Бадосу и стала первой финалисткой турнира WTA 1000 в Пекине

Moscow.media

Сегодня мы отмечаем День гражданской обороны — праздник, который объединяет всех, кто выбрал труд спасателя как призвание

ТСД SAOTRON RT41 GUN: практичный, производительный, надёжный

Мыс Кырсай

В Республике Таджикистан прошел первый этап проекта «Русский язык: читаем, слушаем, смотрим в странах СНГ»











Топ новостей на этот час

Rss.plus






Ефимов: более 30 новостроек построят на северо-западе Москвы по реновации

Дубцова оправдалась за миллионные траты неработающего сына: «Меня родители тоже баловали, но не испортили»

8 октября – День командира надводного, подводного и воздушного корабля ВМФ России

МОГУТ ОТКЛЮЧИТЬ НАТО И ВИРУСОВ. ЯДЕРНЫМ ОРУДИЕМ НЕ РАЗБРАСЫВАЮТСЯ, НО, ЕСЛИ НАТО, ЗНАЧИТ НАДО? "СУПЕР КАРДИНАЛ КРЕМЛЯ": Россия, США, Европа могут улучшить отношения?!