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Qualifizierung von Abbauprodukten in den Ablaugen der Zellstoffindustrie

König, Ilka - Bergische Universität Wuppertal (2016)


Aufgrund der Endlichkeit fossiler Brennstoffe innerhalb der nächsten Jahrzehnte ist es notwendig, alternative Rohstoffe für die Energiegewinnung und für die Chemieindustrie zu entwickeln. Dahingehend ist eine stoffliche Nutzung von Lignin und dessen Abbauprodukten von großem Interesse. Die bisher in der Literatur durchgeführten Untersuchungen der Ablaugen mittels Summenparametern sowie die Identifizierung einzelner Verbindungen sind nicht ausreichend, um eine Aussage über deren Verwertbarkeit treffen zu können. Zur Qualifizierung und Quantifizierung der Substanzen sind umfassende analytische Methoden unerlässlich.

Die in der Literatur verwendeten Methoden wurden als Grundlage für die Untersuchungen in dieser Arbeit verwendet, um eine dezidierte Analytik von Ablaugen zur erarbeiten. Zu Beginn werden sowohl anorganische Bestandteile als auch mit Hilfe der klassischen Summenparameter der Lignin- und Zuckergehalt in den Ablaugen bestimmt sowie leichtflüchtige Komponenten mit HS-GC-MS charakterisiert.

Die Ligninabbauprodukte sollen daraufhin durch literaturbekannte Verfahren aus den Ablaugen isoliert werden. Anschließend sollen Modellsubstanzen verwendet werden, um die analytischen Methoden an typischen Vertretern der zu erwartenden Strukturen der isolierten Ligninabbauprodukte zu entwickeln. Im nächsten Schritt sollen diese auf isolierte Ligninabbauprodukte aus der Sulfit- und der Sulfatablauge als Realsubstanzen angewendet und gegebenenfalls optimiert werden.

Ziel der zu entwickelnden Methoden muss eine umfassende Analyse der Monomere, Dimere, Trimere und Oligomere sein. Zudem sollen die Substanzen über Massenspektren qualifiziert werden, um Rückschlüsse auf die Strukturen diverser Inhaltsstoffe zu ziehen. Als analytische Methoden könnten somit gaschromatographische und flüssigchromatographische Verfahren mit massenspektrometrischer Detektion genutzt werden.

Ausgehend von den Ergebnissen soll eine Wertung in Bezug auf die Nutzung als nachwachsender Rohstoff erfolgen sowie eventuell erforderliche Schritte zur Gewinnung dieser Rohstoffe diskutiert werden.


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