Skip to content

Depolimerizzazione enzimatica e derivatizzazione della cellulosa in liquidi ionici

Informazioni tesi

  Autore: Stefano Tamborini
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2010-11
  Università: Università degli Studi dell'Insubria
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Biotecnologie industriali
  Relatore: Loredano Pollegioni
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 112

Il progetto di tesi concerne lo studio dell’utilizzo di solventi non convenzionali, i liquidi ionici, nella depolimerizzazione enzimatica e nella carbossimetilazione della cellulosa. I liquidi ionici si definiscono come sali organici aventi un punto di fusione inferiore ai 100 °C. Per le loro interessanti proprietà, come la pressione di vapore pressoché nulla, la non infiammabilità e, in taluni casi, la tossicità estremamente contenuta, si ritiene che in futuro i liquidi ionici possano essere utilizzati come solventi industriali per una chimica sostenibile, avendo anche la proprietà di saper dissolvere polisaccaridi complessi, quali appunto la cellulosa.
La cellulosa rappresenta una risorsa rinnovabile estremamente interessante, che può essere sfruttata sia per la produzione di zuccheri fermentescibili destinati alla filiera dei biocarburanti, che per la sintesi di prodotti chimici. Tuttavia, la maggior problematica che ne ostacola uno sfruttamento intensivo è rappresentata dalla sua scarsa reattività da un punto di vista chimico.
La prima parte del lavoro è stata focalizzata sullo studio della stabilità e dell’attività di quattro preparazioni enzimatiche commerciali (IndiAge® Super GX Plus, IndiAge® Excel, Primafast® 200, Novoprime® A328) in tre liquidi ionici da noi selezionati e, successivamente, sul loro possibile diretto utilizzo come solventi nelle reazioni di depolimerizzazione enzimatica della cellulosa. I liquidi ionici utilizzati nell’ambito del progetto sono l’1-butil-3-metilimidazolio cloruro ([BMIm][Cl]), l’1-etil-3-metilimidazolio acetato ([EMIm][Ac]) e l’1-etil-3-metilimidazolio dietilfosfato ([EMIm][DEP]).
Le prove svolte hanno messo in luce come l’IndiAge® Super GX Plus ed il Primafast® 200 rimangono attive e sono in grado di idrolizzare la cellulosa nei tre liquidi ionici a disposizione. Per quanto i livelli più alti di depolimerizzazione del substrato si ottengano, tuttavia, in tampone, il fatto che due preparati enzimatici siano attivi sulla cellulosa in un mezzo di reazione inusuale come un liquido ionico rappresenta un risultato di assoluto rilievo.
La seconda parte del progetto, ha voluto studiare la possibilità di carbossimetilare la cellulosa depolimerizzata, eseguendo il processo senza isolare il composto intermedio, come avviene, invece, nella sintesi industriale classica della carbossimetil cellulosa, che prevede una tecnologia multistep. La CMC gode di un mercato estremamente vasto e di numerose applicazioni nel settore alimentare, farmaceutico, tessile, della carta, della petrolchimica e delle vernici.
Le prove effettuate hanno evidenziato l’effettiva possibilità di ottenere CMC mediante questo approccio.
L’individuazione di due preparati enzimatici che mantengono l’attività nei liquidi ionici d’interesse e la dimostrata possibilità di idrolizzare e di carbossimetilare la cellulosa in un processo single-batch, rappresentano dei risultati estremamente incoraggianti, preludio allo sviluppo di una metodologia alternativa volta nella sintesi one-pot di derivati cellulosici di sicuro interesse commerciale.

CONSULTA INTEGRALMENTE QUESTA TESI

La consultazione è esclusivamente in formato digitale .PDF

Acquista
Mostra/Nascondi contenuto.
- 5 - 1. INTRODUZIONE La cellulosa rappresenta una risorsa rinnovabile di primario interesse in un contesto di sviluppo sostenibile. Può essere sfruttata sia per la produzione di zuccheri fermentescibili destinati alla filiera dei biocarburanti, che per la sintesi di prodotti chimici con molteplici applicazioni e usi (Binder et al. 2010). In accordo con i protocolli di Kyoto, infatti, le emissioni totali di anidride carbonica, nei paesi industrializzati, avrebbero dovuto far registrare un decremento pari al 5% entro il 31 dicembre 2010, rispetto ai corrispettivi valori registrati nel 1990. Ampliando la prospettiva, al fine di stabilizzare i livelli di CO 2 nell’atmosfera, sarà necessaria una riduzione addirittura superiore al 50%. La strategia che le nazioni dovranno mettere in atto consisterà nella graduale sostituzione dello sfruttamento di combustibili fossili e di prodotti derivati dal petrolio con carburanti alternativi e prodotti derivati, per l’appunto, dalla biomassa (Kabel et al. 2006). L’ostacolo più significativo che attualmente si frappone ad un massiccio sfruttamento della cellulosa, il maggior componente della biomassa, è rappresentato dalla sua scarsa reattività, oltre che dalla sua refrattarietà a qualsiasi tipo di trattamento chimico. Ciò è dovuto alla notevole cristallinità delle fibre di cellulosa, oltre che al significativo grado di polimerizzazione (DP) che ne impedisce la solubilizzazione. I processi chimici tradizionali basati sulla dissoluzione della cellulosa prevedono, difatti, condizioni estremamente poco sostenibili per l’ambiente, come, per esempio, l’utilizzo di ingenti quantitativi di soda e altri prodotti chimici, oltre ad importanti costi energetici. Un numero sempre crescente di gruppi di ricerca si sta concentrando sullo studio di una categoria innovativa di solventi che promettono di condurre ad un utilizzo semplificato e, conseguentemente, maggiormente diffuso della cellulosa: i liquidi ionici; si tratta di sali organici aventi una temperatura di fusione inferiori a 100 °C. Si ipotizza che in un futuro non troppo lontano i liquidi ionici possano essere utilizzati come solventi industriali per una chimica sostenibile. I motivi di tale convinzione sono da ricercare nelle proprietà di questo tipo di solventi, come la pressione di vapore pressoché nulla, la non infiammabilità e, in alcuni casi, la tossicità estremamente contenuta. Sebbene tali tratti, di per sé, non siano sufficienti per definire un processo green, rappresentano certamente degli ottimi punti di partenza per lo sviluppo di trasformazioni e sintesi chimiche maggiormente rispettose nei confronti dell’ambiente; problematica, quest’ultima, di estremo interesse per la chimica moderna.

CONSULTA INTEGRALMENTE QUESTA TESI

La consultazione è esclusivamente in formato digitale .PDF

Acquista

FAQ

Per consultare la tesi è necessario essere registrati e acquistare la consultazione integrale del file, al costo di 29,89€.
Il pagamento può essere effettuato tramite carta di credito/carta prepagata, PayPal, bonifico bancario, bollettino postale.
Confermato il pagamento si potrà consultare i file esclusivamente in formato .PDF accedendo alla propria Home Personale. Si potrà quindi procedere a salvare o stampare il file.
Maggiori informazioni
Ingiustamente snobbata durante le ricerche bibliografiche, una tesi di laurea si rivela decisamente utile:
  • perché affronta un singolo argomento in modo sintetico e specifico come altri testi non fanno;
  • perché è un lavoro originale che si basa su una ricerca bibliografica accurata;
  • perché, a differenza di altri materiali che puoi reperire online, una tesi di laurea è stata verificata da un docente universitario e dalla commissione in sede d'esame. La nostra redazione inoltre controlla prima della pubblicazione la completezza dei materiali e, dal 2009, anche l'originalità della tesi attraverso il software antiplagio Compilatio.net.
  • L'utilizzo della consultazione integrale della tesi da parte dell'Utente che ne acquista il diritto è da considerarsi esclusivamente privato.
  • Nel caso in cui l'Utente volesse pubblicare o citare una tesi presente nel database del sito www.tesionline.it deve ottenere autorizzazione scritta dall'Autore della tesi stessa, il quale è unico detentore dei diritti.
  • L'Utente è l'unico ed esclusivo responsabile del materiale di cui acquista il diritto alla consultazione. Si impegna a non divulgare a mezzo stampa, editoria in genere, televisione, radio, Internet e/o qualsiasi altro mezzo divulgativo esistente o che venisse inventato, il contenuto della tesi che consulta o stralci della medesima. Verrà perseguito legalmente nel caso di riproduzione totale e/o parziale su qualsiasi mezzo e/o su qualsiasi supporto, nel caso di divulgazione nonché nel caso di ricavo economico derivante dallo sfruttamento del diritto acquisito.
  • L'Utente è a conoscenza che l'importo da lui pagato per la consultazione integrale della tesi prescelta è ripartito, a partire dalla seconda consultazione assoluta nell'anno in corso, al 50% tra l'Autore/i della tesi e Tesionline Srl, la società titolare del sito www.tesionline.it.
L'obiettivo di Tesionline è quello di rendere accessibile a una platea il più possibile vasta il patrimonio di cultura e conoscenza contenuto nelle tesi.
Per raggiungerlo, è fondamentale superare la barriera rappresentata dalla lingua. Ecco perché cerchiamo persone disponibili ad effettuare la traduzione delle tesi pubblicate nel nostro sito.
Scopri come funziona

DUBBI? Contattaci

Contatta la redazione a
[email protected]

Ci trovi su Skype (redazione_tesi)
dalle 9:00 alle 13:00

Oppure vieni a trovarci su

Parole chiave

cmc
enzimi
cellulosa
carbossimetil cellulosa
carbossimetilcellulosa
liquidi ionici
carbossimetilazione
depolimerizzazione
one-pot

Non hai trovato quello che cercavi?


Abbiamo più di 45.000 Tesi di Laurea: cerca nel nostro database

Oppure consulta la sezione dedicata ad appunti universitari selezionati e pubblicati dalla nostra redazione

Ottimizza la tua ricerca:

  • individua con precisione le parole chiave specifiche della tua ricerca
  • elimina i termini non significativi (aggettivi, articoli, avverbi...)
  • se non hai risultati amplia la ricerca con termini via via più generici (ad esempio da "anziano oncologico" a "paziente oncologico")
  • utilizza la ricerca avanzata
  • utilizza gli operatori booleani (and, or, "")

Idee per la tesi?

Scopri le migliori tesi scelte da noi sugli argomenti recenti


Come si scrive una tesi di laurea?


A quale cattedra chiedere la tesi? Quale sarà il docente più disponibile? Quale l'argomento più interessante per me? ...e quale quello più interessante per il mondo del lavoro?

Scarica gratuitamente la nostra guida "Come si scrive una tesi di laurea" e iscriviti alla newsletter per ricevere consigli e materiale utile.


La tesi l'ho già scritta,
ora cosa ne faccio?


La tua tesi ti ha aiutato ad ottenere quel sudato titolo di studio, ma può darti molto di più: ti differenzia dai tuoi colleghi universitari, mostra i tuoi interessi ed è un lavoro di ricerca unico, che può essere utile anche ad altri.

Il nostro consiglio è di non sprecare tutto questo lavoro:

È ora di pubblicare la tesi