Väitös kemiantekniikan tutkimusalalta, MSc Gen Li

Väitöskirjan nimi: Ensymaattisen hydrolyysin ligniinin katalyyttinen muuntaminen: solvolyysi ja jatkojalostus

Väittelijä: Gen Li
Vastaväittäjä: Prof. Chunlin Xu, Åbo Akademi 
Kustos: Prof. Tiina Nypelö, Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulu

Tämä väitöskirja keskittyy entsymaattisen hydrolyysin ligniinin (Enzymatic Hydrolysis Lignin, EHL) korkean lisäarvon hyödyntämiseen, erityisesti sen liukenemiskäyttäytymiseen eri liuotinjärjestelmissä, depolymerisaatioprosesseihin sekä katalyyttisiin hydrodeoksigenaatiomekanismeihin. Tutkimuksen tavoitteena on syventää ymmärrystä siitä, kuinka toisen sukupolven bioetanolituotannon sivutuotteena syntyvää ligniiniä voidaan tehokkaasti muuntaa arvokkaiksi polttoaineiksi ja kemikaaleiksi. Kokeellisia menetelmiä ja molekyylitason simulointeja yhdistämällä tässä työssä selvitetään systemaattisesti ligniinin ja eri liuottimien välisiä vuorovaikutuksia sekä niiden roolia ligniinin hajoamisen ja muuntumisen edistämisessä. Lisäksi ligniinistä johdettujen aromaattisten yhdisteiden reaktioreittejä nikkelipohjaisilla katalyyteillä tarkastellaan yksityiskohtaisesti, ja tutkimus tunnistaa keskeiset välituotteet sekä reaktion selektiivisyyteen vaikuttavat tekijät. Tulokset osoittavat, että liuotinjärjestelmien ja katalyyttisten reaktio-olosuhteiden harkittu suunnittelu voi merkittävästi parantaa ligniinin depolymerisaation tehokkuutta ja tuotteiden selektiivisyyttä. Tutkimus tarjoaa uutta perustavanlaatuista tietoa ligniinin muuntumismekanismeista ja tukee ligniinin kestävää hyödyntämistä tulevaisuuden biojalostamoissa ja vihreissä kemiallisissa prosesseissa.

Avainsanat: Entsymaattinen hydrolyysiligniini, katalyyttinen jalostus, solvolyysi, hydrodeoksigenaatio, molekyylidynamiikka, tiheysfunktionaaliteoria

Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 7 päivää ennen väitöstä): Aalto-yliopiston riiputussivu.