Urban waste upcycling to a recyclable solid acid catalyst for converting levulinic acid platform molecules into high-value products
Notice bibliographique
Résumé
The conversion of levulinic acid (LA) into alkyl levulinates is highly significant due to the wide range of applications for these products, including their use as fuel additives, solvents, and fragrances. In order to meet the growing need for environmentally friendly chemical production, this study takes a circular economy approach by upcycling a common urban waste, i.e., pine needles, to synthesize a robust heterogeneous acid catalyst, subsequently used to efficiently upgrade LA into levulinates. By utilizing a single-step procedure under mild operating conditions, the resulting PiNe–SO3H catalyst demonstrated good performances and flexibility in synthesizing diverse bio-derived levulinates. In fact, the catalyst showed an exceptionally broad range of applicability, resulting in isolated yields ranging from ̴ 46% to ̴ 93%, which is an unprecedented achievement. The catalyst's ability to be reused was tested, revealing remarkable performance for up to 10 consecutive cycles with negligible loss in efficiency. Additionally, a significant focus was directed towards developing a method that minimizes waste during the isolation process. This involved optimizing reaction conditions and rationalizing work-up procedures, resulting in low Environmental factor (E-factor) values ranging from 1.2 to 8.9. To comprehensively assess the overall environmental sustainability of the process, various additional green metrics were calculated, and the Ecoscale tool was employed as well. Furthermore, mechanistic investigations elucidated the favored reaction pathway, underscoring that, under the optimized conditions, the prevailing mechanism entails direct esterification, as opposed to the generation of a pseudo-ester intermediate.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,005 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».