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ANTECEDENTES: Una parte importante de los portadores de energía y de los productos materiales del mundo se derivan de las refinerías de combustibles fósiles. Se espera que la viabilidad de la explotación de los combustibles fósiles disminuya en un futuro próximo debido a los continuos aumentos de precio, la disponibilidad incierta y las preocupaciones medioambientales. Por ello, deben promoverse soluciones alternativas capaces de mitigar el cambio climático y reducir el uso de combustibles fósiles. El uso de la biomasa como materia prima para la producción de combustibles y productos químicos en lugar del petróleo es una posibilidad intrigante que está impulsando el desarrollo de complejos de biorrefinería. En esta perspectiva, el uso de la biomasa lignocelulósica como materia prima para la industria química es un enfoque viable que ha recibido mucha atención en los últimos años, como la fabricación de polialcoholes. Así, estos polioles generados a partir de la hidrogenación de moléculas de azúcar, son compuestos flexibles con una amplia gama de aplicaciones, incluyendo edulcorantes bajos en calorías, excipientes medicinales, agentes anticaries, etc. El objetivo de esta tesis fue mejorar un novedoso catalizador de espuma de célula abierta basado en rutenio soportado sobre carbono. Así, se utilizó un catalizador heterogéneo para realizar experimentos cinéticos para la hidrogenación selectiva de la D-Xilosa en su alcohol de azúcar D-Xilitol. Para ello, se llevó a cabo una amplia gama de experimentos diferentes a distintas temperaturas (60-90ºC), presiones (20-40 bar) y concentraciones iniciales de D-Xilosa (0,065, 0,13, 0,26 M), para investigar el papel de cada una de ellas en la velocidad de reacción. El catalizador sólido de espuma de célula abierta utilizado en esta tesis comprendía los siguientes pasos de preparación: corte de la pieza de espuma de aluminio de célula abierta, seguido de un pretratamiento de oxidación anódica, a continuación un recubrimiento de car, BAKGRUND: En betydande del av världens energibärare och material härstammar från fossila bränsleraÿnaderier. Enligt förväntningarna kommer utnyttjandet av fossila bränslen att minska inom en kort framtid på grund av ständig prisökning, osäker tillgänglighet och miljöproblem. Därför ska alternativa lösningar som kan mildra klimatförändringen och minska användnin-gen av fossila bränslen befrämjas. Användningen av biomassa som råvara för bränsle och kemisk produktion istället för olja är en spännande möjlighet som driver utvecklingen av moderna bioraffinaderier. I detta perspektiv är användningen av lignocellulosabaserad biomassa som råmaterial för kemisk industri ett livskraftigt tillvägagångssätt som har fått mycket uppmärksamhet under de senaste åren, t.ex. tillverkning av sockeralkoholer. Dessa polyoler som framställs genom katalytisk hydrering av sockermolekyler är flexibla föreningar med ett brett spektrum av tillämpningar, t.ex. sötningsmedel med låg kalorihalt, medicinska hjälpämnen och antikariesmedel. Syftet med denna avhandling var att förbättra en ny skumkatalysator med öppna celler, där rutenium på aktivt kol är den katalytiskt verksamma komponenten. Denna heterogena katalysator användes i kinetiska experiment för selektiv hydrering av D-xylos till sockeralkoholen D-xylitol. En omfattande serie avkinetiska experiment genomfördes i en reaktorautoklav vid olika temperaturer (60-90ºC), vätetryck (20-40 bar) och begynnelsekoncentrationer av D-Xylos (0,065, 0,13, 0,26 M) för att undersöka dessa parametrars inverkan på reaktionshastigheten. Den fasta skumkatalysatorn med öppna celler som användes i detta arbete omfattade följande beredningssteg: skärning av alumini-umskumbitar med öppna celler, anodisk oxidation av skummet, kolbeläggning med syraförbehan-dling, ruteniumimpregnering och ex-situ-reducering. RESULTAT: Fullständing (100%) omsättning av D-xylos uppnåddes i flesta experiment beroende på reaktionsbetingelserna. Bildning av biprodukter upptäcktes också, BACKGROUND: A significant portion of the world’s energy carriers and material products are derived from fossil fuel refineries. The practicality of exploitation of fossil fuels is expected to diminish in the near future due to ongoing price increases, uncertain availability, and environmental concerns. As a result, alternative solutions capable of mitigating climate change and reducing the use of fossil fuels should be promoted. The use of biomass as a raw material for fuel and chemical production instead of oil is an intriguing possibility that is driving the development of biorefinery complexes. In this perspective, using lignocellulosic biomass as a raw material for the chemical industry is a viable approach that has received a lot of attention in recent years, such as the manufacture of sugar alcohols. Thus, these polyols generated from the hydrogenation of sugar molecules are flexible compounds with a wide range of applications, including low-calorie sweeteners, medicinal excipients, anti-caries agents, and so on. The aim of this thesis was to improve a novel open-cell foam catalyst based on ruthenium supported on carbon. Thus, heterogeneous catalyst was used in order to perform kinetic experiments for the selective hydrogenation of D-Xylose into its sugar alcohol D-Xylitol. To do so, a wide range of different experiments were carried out at different temperatures (60-90ºC), pressures (20-40 bar) and D-Xylose initial concentrations (0.065, 0.13, 0.26 M), to investigate the role of each of them on the reaction rate. The solid open-cell foam catalyst used in this thesis comprised the following preparation steps: cutting the open-cell aluminum foam piece, followed by an anodic oxidation pretreatment, next a carbon coating with an acid pretreatment afterwards, to finish with a ruthenium impregnation step and an Ex-Situ reduction RESULTS: D-Xylose conversions up to 100 % were accomplished, depending on the reaction conditions. Some by-product formation was also dete, Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Química

El presente trabajo fue realizado en el laboratorio de Química Industrial e Ingeniería de la Reacción en Åbo Akademi University (Turku/Åbo, Finlandia) en colaboración con la Universidad de Valladolid (Valladolid, España) bajo la supervisión de Tapio Salmi (Profesor de la Academia de Finlandia) y Juan García Serna (Catedrático de la Universidad de Valladolid) en el marco del programa de intercambio Erasmus Plus. Hoy en día, la industria de papel quema grandes cantidades de hemicelulosa como posible tratamiento de residuos. En este trabajo, se estudió la posibilidad de aprovechar dicha hemicelulosa para obtener co-productos útiles como ácidos que pueden ser aprovechados en otro tipo de industrias. En el proyecto se tomó como punto de partida para todos los experimentos un compuesto modelo de la hemicelulosa: la galactosa. El objetivo de esta investigación se centró en el desarrollo de un método de oxidación utilizando un agente oxidante que afecte lo menos posible al medio ambiente, el peróxido de hidrógeno (H2O2) y un complejo metálico (FePcS) como catalizador, el cual solo se utilizó en pequeñas cantidades. El trabajo abarca: estudios en modo discontinuo y semicontinuos, identificación de los co-productos de bajo peso molecular de la reacción y la determinación de las condiciones óptimas para obtener dichos productos. Este proyecto finalizó con la obtención de un método de oxidación que solo produce agua y oxígeno como productos secundarios. La oxidación de la galactosa fue estudiada en modo semicontinuo y discontinuo con respecto a la adición del oxidante. El modo semidiscontinuo obtuvo mejores resultados ya que mantuvo constante la concentración del oxidante durante la reacción. Para identificar los compuestos, se utilizaron las técnicas (cromatografía líquida de alta eficacia) HPLC, cromatografía de gases/espectrometría de masas (GC-MS) y resonancia magnética nuclear (RMN) durante esta investigación., Detta forskningsarbete genomfördes vid Laboratoriet för teknisk kemi och reaktionsteknik (TKR) vid Åbo Akademi (Åbo, Finland) i samarbete med universitetet i Valladolid (Valladolid, Spanien) under ledning av akademiprofessor Tapio Salmi (Finlands Akademi) och Juan García Serna (professor vid universitetet i Valladolid) som en del av utbytesprogrammet Erasmus Plus. Stora mängder hemicellulosa förbränns i pappersindustrin som avfallsbehandling. I vår forskning har vi studerat möjligheten att använda denna hemicellulosa för att få fram användbara biprodukter såsom syror som kan användas vid andra industrier. Alla våra studier börjades med en modellförening av hemicellulosa: galaktos. Forskningsinsatsen i denna avhandling var fokuserad på att utveckla en oxidationsmetod som genomfördes med en mer miljövänlig oxidant, väteperoxid (H2O2), och en speciell metallkomplexkatalysator (FePcS), av vilken endast en liten mängd behövs. Arbetet omfattade satsvisa och halvkontinuerliga experiment, identifiering av lågmolekylära biprodukter och bestämning av optimala betingelser för att erhålla dessa produkter. Detta resulterade i en avfallsfri oxidationsmetod, som endast producerar vatten och syre som biprodukter. Galaktosoxidationen studerades i både satsvisa och halvkontinuerliga system i avseende på tillsatsen av oxidant (H2O2). Halvkontinuerlig drift gav bättre resultat, eftersom koncentrationen av oxidationsmedlet hölls konstant under reaktionen. För att identifiera föreningarna användes HPLC-, GC-MS- och NMR-analyser i denna forskning., This research work was carried out at the Laboratory of Industrial Chemistry and Reaction Engineering (TKR) at Åbo Akademi University (Turku/Åbo, Finland) in collaboration with the University of Valladolid (Valladolid, Spain) under the supervision of Tapio Salmi (Professor of the Academy of Finland) and Juan García Serna (Full Professor at the University of Valladolid) as part of the Erasmus Plus exchange program. Large amounts of hemicellulose are burnt in paper industry as a waste treatment. In our research, we have studied the possibility of use this hemicellulose for obtaining useful by-products such as acids which can be used in another kind of industries. All our studies start with a model compound of hemicellulose: galactose. The research effort of this thesis was focused on development a method of oxidation which was carried out with a more environmentally friendly oxidant, hydrogen peroxide (H2O2), and a special metal complex catalyst (FePcS), of which only a small amount is needed. The work comprised batch and semibatch studies, determination of low molecular by-products and determination of optimal conditions for obtaining these products. This resulted in a waste-free oxidation method, which only produces water and oxygen as side products. The galactose oxidation was studied in both semibatch and batch modes in respective to the oxidant (H2O2) addition. Semibatch mode obtained better results because keeping the concentration of the oxidant constant during the reaction. To identified the compounds, HPLC, GC-MS and NMR analyses were used during this research., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Química

El presente trabajo fue realizado en el laboratorio de Química Industrial e Ingeniería de la Reacción en Åbo Akademi University (Turku/Åbo, Finlandia) en colaboración con la Universidad de Valladolid (Valladolid, España) bajo la supervisión de Tapio Salmi (Profesor de la Academia de Finlandia) y Juan García Serna (Catedrático de la Universidad de Valladolid) en el marco del programa de intercambio Erasmus Plus. Hoy en día, la industria de papel quema grandes cantidades de hemicelulosa como posible tratamiento de residuos. En este trabajo, se estudió la posibilidad de aprovechar dicha hemicelulosa para obtener co-productos útiles como ácidos que pueden ser aprovechados en otro tipo de industrias. En el proyecto se tomó como punto de partida para todos los experimentos un compuesto modelo de la hemicelulosa: la galactosa. El objetivo de esta investigación se centró en el desarrollo de un método de oxidación utilizando un agente oxidante que afecte lo menos posible al medio ambiente, el peróxido de hidrógeno (H2O2) y un complejo metálico (FePcS) como catalizador, el cual solo se utilizó en pequeñas cantidades. El trabajo abarca: estudios en modo discontinuo y semicontinuos, identificación de los co-productos de bajo peso molecular de la reacción y la determinación de las condiciones óptimas para obtener dichos productos. Este proyecto finalizó con la obtención de un método de oxidación que solo produce agua y oxígeno como productos secundarios. La oxidación de la galactosa fue estudiada en modo semicontinuo y discontinuo con respecto a la adición del oxidante. El modo semidiscontinuo obtuvo mejores resultados ya que mantuvo constante la concentración del oxidante durante la reacción. Para identificar los compuestos, se utilizaron las técnicas (cromatografía líquida de alta eficacia) HPLC, cromatografía de gases/espectrometría de masas (GC-MS) y resonancia magnética nuclear (RMN) durante esta investigación., Detta forskningsarbete genomfördes vid Laboratoriet för teknisk kemi och reaktionsteknik (TKR) vid Åbo Akademi (Åbo, Finland) i samarbete med universitetet i Valladolid (Valladolid, Spanien) under ledning av akademiprofessor Tapio Salmi (Finlands Akademi) och Juan García Serna (professor vid universitetet i Valladolid) som en del av utbytesprogrammet Erasmus Plus. Stora mängder hemicellulosa förbränns i pappersindustrin som avfallsbehandling. I vår forskning har vi studerat möjligheten att använda denna hemicellulosa för att få fram användbara biprodukter såsom syror som kan användas vid andra industrier. Alla våra studier börjades med en modellförening av hemicellulosa: galaktos. Forskningsinsatsen i denna avhandling var fokuserad på att utveckla en oxidationsmetod som genomfördes med en mer miljövänlig oxidant, väteperoxid (H2O2), och en speciell metallkomplexkatalysator (FePcS), av vilken endast en liten mängd behövs. Arbetet omfattade satsvisa och halvkontinuerliga experiment, identifiering av lågmolekylära biprodukter och bestämning av optimala betingelser för att erhålla dessa produkter. Detta resulterade i en avfallsfri oxidationsmetod, som endast producerar vatten och syre som biprodukter. Galaktosoxidationen studerades i både satsvisa och halvkontinuerliga system i avseende på tillsatsen av oxidant (H2O2). Halvkontinuerlig drift gav bättre resultat, eftersom koncentrationen av oxidationsmedlet hölls konstant under reaktionen. För att identifiera föreningarna användes HPLC-, GC-MS- och NMR-analyser i denna forskning., This research work was carried out at the Laboratory of Industrial Chemistry and Reaction Engineering (TKR) at Åbo Akademi University (Turku/Åbo, Finland) in collaboration with the University of Valladolid (Valladolid, Spain) under the supervision of Tapio Salmi (Professor of the Academy of Finland) and Juan García Serna (Full Professor at the University of Valladolid) as part of the Erasmus Plus exchange program. Large amounts of hemicellulose are burnt in paper industry as a waste treatment. In our research, we have studied the possibility of use this hemicellulose for obtaining useful by-products such as acids which can be used in another kind of industries. All our studies start with a model compound of hemicellulose: galactose. The research effort of this thesis was focused on development a method of oxidation which was carried out with a more environmentally friendly oxidant, hydrogen peroxide (H2O2), and a special metal complex catalyst (FePcS), of which only a small amount is needed. The work comprised batch and semibatch studies, determination of low molecular by-products and determination of optimal conditions for obtaining these products. This resulted in a waste-free oxidation method, which only produces water and oxygen as side products. The galactose oxidation was studied in both semibatch and batch modes in respective to the oxidant (H2O2) addition. Semibatch mode obtained better results because keeping the concentration of the oxidant constant during the reaction. To identified the compounds, HPLC, GC-MS and NMR analyses were used during this research., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Química

ANTECEDENTES: Una parte importante de los portadores de energía y de los productos materiales del mundo se derivan de las refinerías de combustibles fósiles. Se espera que la viabilidad de la explotación de los combustibles fósiles disminuya en un futuro próximo debido a los continuos aumentos de precio, la disponibilidad incierta y las preocupaciones medioambientales. Por ello, deben promoverse soluciones alternativas capaces de mitigar el cambio climático y reducir el uso de combustibles fósiles. El uso de la biomasa como materia prima para la producción de combustibles y productos químicos en lugar del petróleo es una posibilidad intrigante que está impulsando el desarrollo de complejos de biorrefinería. En esta perspectiva, el uso de la biomasa lignocelulósica como materia prima para la industria química es un enfoque viable que ha recibido mucha atención en los últimos años, como la fabricación de polialcoholes. Así, estos polioles generados a partir de la hidrogenación de moléculas de azúcar, son compuestos flexibles con una amplia gama de aplicaciones, incluyendo edulcorantes bajos en calorías, excipientes medicinales, agentes anticaries, etc. El objetivo de esta tesis fue mejorar un novedoso catalizador de espuma de célula abierta basado en rutenio soportado sobre carbono. Así, se utilizó un catalizador heterogéneo para realizar experimentos cinéticos para la hidrogenación selectiva de la D-Xilosa en su alcohol de azúcar D-Xilitol. Para ello, se llevó a cabo una amplia gama de experimentos diferentes a distintas temperaturas (60-90ºC), presiones (20-40 bar) y concentraciones iniciales de D-Xilosa (0,065, 0,13, 0,26 M), para investigar el papel de cada una de ellas en la velocidad de reacción. El catalizador sólido de espuma de célula abierta utilizado en esta tesis comprendía los siguientes pasos de preparación: corte de la pieza de espuma de aluminio de célula abierta, seguido de un pretratamiento de oxidación anódica, a continuación un recubrimiento de car, BAKGRUND: En betydande del av världens energibärare och material härstammar från fossila bränsleraÿnaderier. Enligt förväntningarna kommer utnyttjandet av fossila bränslen att minska inom en kort framtid på grund av ständig prisökning, osäker tillgänglighet och miljöproblem. Därför ska alternativa lösningar som kan mildra klimatförändringen och minska användnin-gen av fossila bränslen befrämjas. Användningen av biomassa som råvara för bränsle och kemisk produktion istället för olja är en spännande möjlighet som driver utvecklingen av moderna bioraffinaderier. I detta perspektiv är användningen av lignocellulosabaserad biomassa som råmaterial för kemisk industri ett livskraftigt tillvägagångssätt som har fått mycket uppmärksamhet under de senaste åren, t.ex. tillverkning av sockeralkoholer. Dessa polyoler som framställs genom katalytisk hydrering av sockermolekyler är flexibla föreningar med ett brett spektrum av tillämpningar, t.ex. sötningsmedel med låg kalorihalt, medicinska hjälpämnen och antikariesmedel. Syftet med denna avhandling var att förbättra en ny skumkatalysator med öppna celler, där rutenium på aktivt kol är den katalytiskt verksamma komponenten. Denna heterogena katalysator användes i kinetiska experiment för selektiv hydrering av D-xylos till sockeralkoholen D-xylitol. En omfattande serie avkinetiska experiment genomfördes i en reaktorautoklav vid olika temperaturer (60-90ºC), vätetryck (20-40 bar) och begynnelsekoncentrationer av D-Xylos (0,065, 0,13, 0,26 M) för att undersöka dessa parametrars inverkan på reaktionshastigheten. Den fasta skumkatalysatorn med öppna celler som användes i detta arbete omfattade följande beredningssteg: skärning av alumini-umskumbitar med öppna celler, anodisk oxidation av skummet, kolbeläggning med syraförbehan-dling, ruteniumimpregnering och ex-situ-reducering. RESULTAT: Fullständing (100%) omsättning av D-xylos uppnåddes i flesta experiment beroende på reaktionsbetingelserna. Bildning av biprodukter upptäcktes också, BACKGROUND: A significant portion of the world’s energy carriers and material products are derived from fossil fuel refineries. The practicality of exploitation of fossil fuels is expected to diminish in the near future due to ongoing price increases, uncertain availability, and environmental concerns. As a result, alternative solutions capable of mitigating climate change and reducing the use of fossil fuels should be promoted. The use of biomass as a raw material for fuel and chemical production instead of oil is an intriguing possibility that is driving the development of biorefinery complexes. In this perspective, using lignocellulosic biomass as a raw material for the chemical industry is a viable approach that has received a lot of attention in recent years, such as the manufacture of sugar alcohols. Thus, these polyols generated from the hydrogenation of sugar molecules are flexible compounds with a wide range of applications, including low-calorie sweeteners, medicinal excipients, anti-caries agents, and so on. The aim of this thesis was to improve a novel open-cell foam catalyst based on ruthenium supported on carbon. Thus, heterogeneous catalyst was used in order to perform kinetic experiments for the selective hydrogenation of D-Xylose into its sugar alcohol D-Xylitol. To do so, a wide range of different experiments were carried out at different temperatures (60-90ºC), pressures (20-40 bar) and D-Xylose initial concentrations (0.065, 0.13, 0.26 M), to investigate the role of each of them on the reaction rate. The solid open-cell foam catalyst used in this thesis comprised the following preparation steps: cutting the open-cell aluminum foam piece, followed by an anodic oxidation pretreatment, next a carbon coating with an acid pretreatment afterwards, to finish with a ruthenium impregnation step and an Ex-Situ reduction RESULTS: D-Xylose conversions up to 100 % were accomplished, depending on the reaction conditions. Some by-product formation was also dete, Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Química

ANTECEDENTES: Una parte importante de los portadores de energía y de los productos materiales del mundo se derivan de las refinerías de combustibles fósiles. Se espera que la viabilidad de la explotación de los combustibles fósiles disminuya en un futuro próximo debido a los continuos aumentos de precio, la disponibilidad incierta y las preocupaciones medioambientales. Por ello, deben promoverse soluciones alternativas capaces de mitigar el cambio climático y reducir el uso de combustibles fósiles. El uso de la biomasa como materia prima para la producción de combustibles y productos químicos en lugar del petróleo es una posibilidad intrigante que está impulsando el desarrollo de complejos de biorrefinería. En esta perspectiva, el uso de la biomasa lignocelulósica como materia prima para la industria química es un enfoque viable que ha recibido mucha atención en los últimos años, como la fabricación de polialcoholes. Así, estos polioles generados a partir de la hidrogenación de moléculas de azúcar, son compuestos flexibles con una amplia gama de aplicaciones, incluyendo edulcorantes bajos en calorías, excipientes medicinales, agentes anticaries, etc. El objetivo de esta tesis fue mejorar un novedoso catalizador de espuma de célula abierta basado en rutenio soportado sobre carbono. Así, se utilizó un catalizador heterogéneo para realizar experimentos cinéticos para la hidrogenación selectiva de la D-Xilosa en su alcohol de azúcar D-Xilitol. Para ello, se llevó a cabo una amplia gama de experimentos diferentes a distintas temperaturas (60-90ºC), presiones (20-40 bar) y concentraciones iniciales de D-Xilosa (0,065, 0,13, 0,26 M), para investigar el papel de cada una de ellas en la velocidad de reacción. El catalizador sólido de espuma de célula abierta utilizado en esta tesis comprendía los siguientes pasos de preparación: corte de la pieza de espuma de aluminio de célula abierta, seguido de un pretratamiento de oxidación anódica, a continuación un recubrimiento de car, BAKGRUND: En betydande del av världens energibärare och material härstammar från fossila bränsleraÿnaderier. Enligt förväntningarna kommer utnyttjandet av fossila bränslen att minska inom en kort framtid på grund av ständig prisökning, osäker tillgänglighet och miljöproblem. Därför ska alternativa lösningar som kan mildra klimatförändringen och minska användnin-gen av fossila bränslen befrämjas. Användningen av biomassa som råvara för bränsle och kemisk produktion istället för olja är en spännande möjlighet som driver utvecklingen av moderna bioraffinaderier. I detta perspektiv är användningen av lignocellulosabaserad biomassa som råmaterial för kemisk industri ett livskraftigt tillvägagångssätt som har fått mycket uppmärksamhet under de senaste åren, t.ex. tillverkning av sockeralkoholer. Dessa polyoler som framställs genom katalytisk hydrering av sockermolekyler är flexibla föreningar med ett brett spektrum av tillämpningar, t.ex. sötningsmedel med låg kalorihalt, medicinska hjälpämnen och antikariesmedel. Syftet med denna avhandling var att förbättra en ny skumkatalysator med öppna celler, där rutenium på aktivt kol är den katalytiskt verksamma komponenten. Denna heterogena katalysator användes i kinetiska experiment för selektiv hydrering av D-xylos till sockeralkoholen D-xylitol. En omfattande serie avkinetiska experiment genomfördes i en reaktorautoklav vid olika temperaturer (60-90ºC), vätetryck (20-40 bar) och begynnelsekoncentrationer av D-Xylos (0,065, 0,13, 0,26 M) för att undersöka dessa parametrars inverkan på reaktionshastigheten. Den fasta skumkatalysatorn med öppna celler som användes i detta arbete omfattade följande beredningssteg: skärning av alumini-umskumbitar med öppna celler, anodisk oxidation av skummet, kolbeläggning med syraförbehan-dling, ruteniumimpregnering och ex-situ-reducering. RESULTAT: Fullständing (100%) omsättning av D-xylos uppnåddes i flesta experiment beroende på reaktionsbetingelserna. Bildning av biprodukter upptäcktes också, BACKGROUND: A significant portion of the world’s energy carriers and material products are derived from fossil fuel refineries. The practicality of exploitation of fossil fuels is expected to diminish in the near future due to ongoing price increases, uncertain availability, and environmental concerns. As a result, alternative solutions capable of mitigating climate change and reducing the use of fossil fuels should be promoted. The use of biomass as a raw material for fuel and chemical production instead of oil is an intriguing possibility that is driving the development of biorefinery complexes. In this perspective, using lignocellulosic biomass as a raw material for the chemical industry is a viable approach that has received a lot of attention in recent years, such as the manufacture of sugar alcohols. Thus, these polyols generated from the hydrogenation of sugar molecules are flexible compounds with a wide range of applications, including low-calorie sweeteners, medicinal excipients, anti-caries agents, and so on. The aim of this thesis was to improve a novel open-cell foam catalyst based on ruthenium supported on carbon. Thus, heterogeneous catalyst was used in order to perform kinetic experiments for the selective hydrogenation of D-Xylose into its sugar alcohol D-Xylitol. To do so, a wide range of different experiments were carried out at different temperatures (60-90ºC), pressures (20-40 bar) and D-Xylose initial concentrations (0.065, 0.13, 0.26 M), to investigate the role of each of them on the reaction rate. The solid open-cell foam catalyst used in this thesis comprised the following preparation steps: cutting the open-cell aluminum foam piece, followed by an anodic oxidation pretreatment, next a carbon coating with an acid pretreatment afterwards, to finish with a ruthenium impregnation step and an Ex-Situ reduction RESULTS: D-Xylose conversions up to 100 % were accomplished, depending on the reaction conditions. Some by-product formation was also dete, Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Química

El presente trabajo fue realizado en el laboratorio de Química Industrial e Ingeniería de la Reacción en Åbo Akademi University (Turku/Åbo, Finlandia) en colaboración con la Universidad de Valladolid (Valladolid, España) bajo la supervisión de Tapio Salmi (Profesor de la Academia de Finlandia) y Juan García Serna (Catedrático de la Universidad de Valladolid) en el marco del programa de intercambio Erasmus Plus. Hoy en día, la industria de papel quema grandes cantidades de hemicelulosa como posible tratamiento de residuos. En este trabajo, se estudió la posibilidad de aprovechar dicha hemicelulosa para obtener co-productos útiles como ácidos que pueden ser aprovechados en otro tipo de industrias. En el proyecto se tomó como punto de partida para todos los experimentos un compuesto modelo de la hemicelulosa: la galactosa. El objetivo de esta investigación se centró en el desarrollo de un método de oxidación utilizando un agente oxidante que afecte lo menos posible al medio ambiente, el peróxido de hidrógeno (H2O2) y un complejo metálico (FePcS) como catalizador, el cual solo se utilizó en pequeñas cantidades. El trabajo abarca: estudios en modo discontinuo y semicontinuos, identificación de los co-productos de bajo peso molecular de la reacción y la determinación de las condiciones óptimas para obtener dichos productos. Este proyecto finalizó con la obtención de un método de oxidación que solo produce agua y oxígeno como productos secundarios. La oxidación de la galactosa fue estudiada en modo semicontinuo y discontinuo con respecto a la adición del oxidante. El modo semidiscontinuo obtuvo mejores resultados ya que mantuvo constante la concentración del oxidante durante la reacción. Para identificar los compuestos, se utilizaron las técnicas (cromatografía líquida de alta eficacia) HPLC, cromatografía de gases/espectrometría de masas (GC-MS) y resonancia magnética nuclear (RMN) durante esta investigación., Detta forskningsarbete genomfördes vid Laboratoriet för teknisk kemi och reaktionsteknik (TKR) vid Åbo Akademi (Åbo, Finland) i samarbete med universitetet i Valladolid (Valladolid, Spanien) under ledning av akademiprofessor Tapio Salmi (Finlands Akademi) och Juan García Serna (professor vid universitetet i Valladolid) som en del av utbytesprogrammet Erasmus Plus. Stora mängder hemicellulosa förbränns i pappersindustrin som avfallsbehandling. I vår forskning har vi studerat möjligheten att använda denna hemicellulosa för att få fram användbara biprodukter såsom syror som kan användas vid andra industrier. Alla våra studier börjades med en modellförening av hemicellulosa: galaktos. Forskningsinsatsen i denna avhandling var fokuserad på att utveckla en oxidationsmetod som genomfördes med en mer miljövänlig oxidant, väteperoxid (H2O2), och en speciell metallkomplexkatalysator (FePcS), av vilken endast en liten mängd behövs. Arbetet omfattade satsvisa och halvkontinuerliga experiment, identifiering av lågmolekylära biprodukter och bestämning av optimala betingelser för att erhålla dessa produkter. Detta resulterade i en avfallsfri oxidationsmetod, som endast producerar vatten och syre som biprodukter. Galaktosoxidationen studerades i både satsvisa och halvkontinuerliga system i avseende på tillsatsen av oxidant (H2O2). Halvkontinuerlig drift gav bättre resultat, eftersom koncentrationen av oxidationsmedlet hölls konstant under reaktionen. För att identifiera föreningarna användes HPLC-, GC-MS- och NMR-analyser i denna forskning., This research work was carried out at the Laboratory of Industrial Chemistry and Reaction Engineering (TKR) at Åbo Akademi University (Turku/Åbo, Finland) in collaboration with the University of Valladolid (Valladolid, Spain) under the supervision of Tapio Salmi (Professor of the Academy of Finland) and Juan García Serna (Full Professor at the University of Valladolid) as part of the Erasmus Plus exchange program. Large amounts of hemicellulose are burnt in paper industry as a waste treatment. In our research, we have studied the possibility of use this hemicellulose for obtaining useful by-products such as acids which can be used in another kind of industries. All our studies start with a model compound of hemicellulose: galactose. The research effort of this thesis was focused on development a method of oxidation which was carried out with a more environmentally friendly oxidant, hydrogen peroxide (H2O2), and a special metal complex catalyst (FePcS), of which only a small amount is needed. The work comprised batch and semibatch studies, determination of low molecular by-products and determination of optimal conditions for obtaining these products. This resulted in a waste-free oxidation method, which only produces water and oxygen as side products. The galactose oxidation was studied in both semibatch and batch modes in respective to the oxidant (H2O2) addition. Semibatch mode obtained better results because keeping the concentration of the oxidant constant during the reaction. To identified the compounds, HPLC, GC-MS and NMR analyses were used during this research., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Química

El presente trabajo fue realizado en el laboratorio de Química Industrial e Ingeniería de la Reacción en Åbo Akademi University (Turku/Åbo, Finlandia) en colaboración con la Universidad de Valladolid (Valladolid, España) bajo la supervisión de Tapio Salmi (Profesor de la Academia de Finlandia) y Juan García Serna (Catedrático de la Universidad de Valladolid) en el marco del programa de intercambio Erasmus Plus. Hoy en día, la industria de papel quema grandes cantidades de hemicelulosa como posible tratamiento de residuos. En este trabajo, se estudió la posibilidad de aprovechar dicha hemicelulosa para obtener co-productos útiles como ácidos que pueden ser aprovechados en otro tipo de industrias. En el proyecto se tomó como punto de partida para todos los experimentos un compuesto modelo de la hemicelulosa: la galactosa. El objetivo de esta investigación se centró en el desarrollo de un método de oxidación utilizando un agente oxidante que afecte lo menos posible al medio ambiente, el peróxido de hidrógeno (H2O2) y un complejo metálico (FePcS) como catalizador, el cual solo se utilizó en pequeñas cantidades. El trabajo abarca: estudios en modo discontinuo y semicontinuos, identificación de los co-productos de bajo peso molecular de la reacción y la determinación de las condiciones óptimas para obtener dichos productos. Este proyecto finalizó con la obtención de un método de oxidación que solo produce agua y oxígeno como productos secundarios. La oxidación de la galactosa fue estudiada en modo semicontinuo y discontinuo con respecto a la adición del oxidante. El modo semidiscontinuo obtuvo mejores resultados ya que mantuvo constante la concentración del oxidante durante la reacción. Para identificar los compuestos, se utilizaron las técnicas (cromatografía líquida de alta eficacia) HPLC, cromatografía de gases/espectrometría de masas (GC-MS) y resonancia magnética nuclear (RMN) durante esta investigación., Detta forskningsarbete genomfördes vid Laboratoriet för teknisk kemi och reaktionsteknik (TKR) vid Åbo Akademi (Åbo, Finland) i samarbete med universitetet i Valladolid (Valladolid, Spanien) under ledning av akademiprofessor Tapio Salmi (Finlands Akademi) och Juan García Serna (professor vid universitetet i Valladolid) som en del av utbytesprogrammet Erasmus Plus. Stora mängder hemicellulosa förbränns i pappersindustrin som avfallsbehandling. I vår forskning har vi studerat möjligheten att använda denna hemicellulosa för att få fram användbara biprodukter såsom syror som kan användas vid andra industrier. Alla våra studier börjades med en modellförening av hemicellulosa: galaktos. Forskningsinsatsen i denna avhandling var fokuserad på att utveckla en oxidationsmetod som genomfördes med en mer miljövänlig oxidant, väteperoxid (H2O2), och en speciell metallkomplexkatalysator (FePcS), av vilken endast en liten mängd behövs. Arbetet omfattade satsvisa och halvkontinuerliga experiment, identifiering av lågmolekylära biprodukter och bestämning av optimala betingelser för att erhålla dessa produkter. Detta resulterade i en avfallsfri oxidationsmetod, som endast producerar vatten och syre som biprodukter. Galaktosoxidationen studerades i både satsvisa och halvkontinuerliga system i avseende på tillsatsen av oxidant (H2O2). Halvkontinuerlig drift gav bättre resultat, eftersom koncentrationen av oxidationsmedlet hölls konstant under reaktionen. För att identifiera föreningarna användes HPLC-, GC-MS- och NMR-analyser i denna forskning., This research work was carried out at the Laboratory of Industrial Chemistry and Reaction Engineering (TKR) at Åbo Akademi University (Turku/Åbo, Finland) in collaboration with the University of Valladolid (Valladolid, Spain) under the supervision of Tapio Salmi (Professor of the Academy of Finland) and Juan García Serna (Full Professor at the University of Valladolid) as part of the Erasmus Plus exchange program. Large amounts of hemicellulose are burnt in paper industry as a waste treatment. In our research, we have studied the possibility of use this hemicellulose for obtaining useful by-products such as acids which can be used in another kind of industries. All our studies start with a model compound of hemicellulose: galactose. The research effort of this thesis was focused on development a method of oxidation which was carried out with a more environmentally friendly oxidant, hydrogen peroxide (H2O2), and a special metal complex catalyst (FePcS), of which only a small amount is needed. The work comprised batch and semibatch studies, determination of low molecular by-products and determination of optimal conditions for obtaining these products. This resulted in a waste-free oxidation method, which only produces water and oxygen as side products. The galactose oxidation was studied in both semibatch and batch modes in respective to the oxidant (H2O2) addition. Semibatch mode obtained better results because keeping the concentration of the oxidant constant during the reaction. To identified the compounds, HPLC, GC-MS and NMR analyses were used during this research., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Química

ANTECEDENTES: Una parte importante de los portadores de energía y de los productos materiales del mundo se derivan de las refinerías de combustibles fósiles. Se espera que la viabilidad de la explotación de los combustibles fósiles disminuya en un futuro próximo debido a los continuos aumentos de precio, la disponibilidad incierta y las preocupaciones medioambientales. Por ello, deben promoverse soluciones alternativas capaces de mitigar el cambio climático y reducir el uso de combustibles fósiles. El uso de la biomasa como materia prima para la producción de combustibles y productos químicos en lugar del petróleo es una posibilidad intrigante que está impulsando el desarrollo de complejos de biorrefinería. En esta perspectiva, el uso de la biomasa lignocelulósica como materia prima para la industria química es un enfoque viable que ha recibido mucha atención en los últimos años, como la fabricación de polialcoholes. Así, estos polioles generados a partir de la hidrogenación de moléculas de azúcar, son compuestos flexibles con una amplia gama de aplicaciones, incluyendo edulcorantes bajos en calorías, excipientes medicinales, agentes anticaries, etc. El objetivo de esta tesis fue mejorar un novedoso catalizador de espuma de célula abierta basado en rutenio soportado sobre carbono. Así, se utilizó un catalizador heterogéneo para realizar experimentos cinéticos para la hidrogenación selectiva de la D-Xilosa en su alcohol de azúcar D-Xilitol. Para ello, se llevó a cabo una amplia gama de experimentos diferentes a distintas temperaturas (60-90ºC), presiones (20-40 bar) y concentraciones iniciales de D-Xilosa (0,065, 0,13, 0,26 M), para investigar el papel de cada una de ellas en la velocidad de reacción. El catalizador sólido de espuma de célula abierta utilizado en esta tesis comprendía los siguientes pasos de preparación: corte de la pieza de espuma de aluminio de célula abierta, seguido de un pretratamiento de oxidación anódica, a continuación un recubrimiento de car, BAKGRUND: En betydande del av världens energibärare och material härstammar från fossila bränsleraÿnaderier. Enligt förväntningarna kommer utnyttjandet av fossila bränslen att minska inom en kort framtid på grund av ständig prisökning, osäker tillgänglighet och miljöproblem. Därför ska alternativa lösningar som kan mildra klimatförändringen och minska användnin-gen av fossila bränslen befrämjas. Användningen av biomassa som råvara för bränsle och kemisk produktion istället för olja är en spännande möjlighet som driver utvecklingen av moderna bioraffinaderier. I detta perspektiv är användningen av lignocellulosabaserad biomassa som råmaterial för kemisk industri ett livskraftigt tillvägagångssätt som har fått mycket uppmärksamhet under de senaste åren, t.ex. tillverkning av sockeralkoholer. Dessa polyoler som framställs genom katalytisk hydrering av sockermolekyler är flexibla föreningar med ett brett spektrum av tillämpningar, t.ex. sötningsmedel med låg kalorihalt, medicinska hjälpämnen och antikariesmedel. Syftet med denna avhandling var att förbättra en ny skumkatalysator med öppna celler, där rutenium på aktivt kol är den katalytiskt verksamma komponenten. Denna heterogena katalysator användes i kinetiska experiment för selektiv hydrering av D-xylos till sockeralkoholen D-xylitol. En omfattande serie avkinetiska experiment genomfördes i en reaktorautoklav vid olika temperaturer (60-90ºC), vätetryck (20-40 bar) och begynnelsekoncentrationer av D-Xylos (0,065, 0,13, 0,26 M) för att undersöka dessa parametrars inverkan på reaktionshastigheten. Den fasta skumkatalysatorn med öppna celler som användes i detta arbete omfattade följande beredningssteg: skärning av alumini-umskumbitar med öppna celler, anodisk oxidation av skummet, kolbeläggning med syraförbehan-dling, ruteniumimpregnering och ex-situ-reducering. RESULTAT: Fullständing (100%) omsättning av D-xylos uppnåddes i flesta experiment beroende på reaktionsbetingelserna. Bildning av biprodukter upptäcktes också, BACKGROUND: A significant portion of the world’s energy carriers and material products are derived from fossil fuel refineries. The practicality of exploitation of fossil fuels is expected to diminish in the near future due to ongoing price increases, uncertain availability, and environmental concerns. As a result, alternative solutions capable of mitigating climate change and reducing the use of fossil fuels should be promoted. The use of biomass as a raw material for fuel and chemical production instead of oil is an intriguing possibility that is driving the development of biorefinery complexes. In this perspective, using lignocellulosic biomass as a raw material for the chemical industry is a viable approach that has received a lot of attention in recent years, such as the manufacture of sugar alcohols. Thus, these polyols generated from the hydrogenation of sugar molecules are flexible compounds with a wide range of applications, including low-calorie sweeteners, medicinal excipients, anti-caries agents, and so on. The aim of this thesis was to improve a novel open-cell foam catalyst based on ruthenium supported on carbon. Thus, heterogeneous catalyst was used in order to perform kinetic experiments for the selective hydrogenation of D-Xylose into its sugar alcohol D-Xylitol. To do so, a wide range of different experiments were carried out at different temperatures (60-90ºC), pressures (20-40 bar) and D-Xylose initial concentrations (0.065, 0.13, 0.26 M), to investigate the role of each of them on the reaction rate. The solid open-cell foam catalyst used in this thesis comprised the following preparation steps: cutting the open-cell aluminum foam piece, followed by an anodic oxidation pretreatment, next a carbon coating with an acid pretreatment afterwards, to finish with a ruthenium impregnation step and an Ex-Situ reduction RESULTS: D-Xylose conversions up to 100 % were accomplished, depending on the reaction conditions. Some by-product formation was also dete, Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Química

El presente trabajo fue realizado en el laboratorio de química industrial e ingeniería de la reacción en Åbo Akademi University (Turku, Finlandia) con la colaboración de la Universidad de Valladolid (Valladolid, España) en posesión de una beca de movilidad Erasmus. El trabajo fue supervisado por Tapio Salmi, Dmitry Murzin y Juan García Serna. El proyecto enfocado en la revalorización de la biomasa proveniente de residuos forestales tiene como objetivo el estudio de la reacción de oxidación de azucares sobre un catalizador con nano partículas de oro. Los azucares, provenientes de la hidrólisis de la biomasa, pueden ser revalorizados mediante la fijación de un átomo de oxígeno en un grupo hidroxilo originando un grupo carboxilo en la molécula. Los azúcares ácidos obtenidos son compuestos de valor añadido usados en la industria farmacéutica, alimentaria y de la construcción como aditivos. El creciente desarrollo de nuestra sociedad ha obligado a la industria a buscar nuevas fuentes de materias primas, alternativas al petróleo y más sostenibles. Es por ello que la investigación está orientada al progreso de procesos eficientes y sostenibles, procesos que favorezcan el desarrollo sostenible como la teoría “Green chemistry”. Dentro de esta teoría encontramos conceptos como el aplicado en este proyecto, el concepto de biorrefinería. El concepto de biorrefinería hace referencia al conjunto de procesos y tecnologías que convierten la biomasa en energía y productos de valor añadido. Durante el desarrollo de este proyecto se llevaron a cabo experimentos en un reactor semi-batch a 70oC, pH 8 y presión atmosférica equipado con un sistema de adicción automática de hidróxido sódico que permitía controlar de una forma precisa el pH. La reacción de oxidación de dos azúcares básicos C5 y C6 (arabinosa y glucosa respectivamente) gracias a la presencia de nanopartículas de oro sobre alúmina que actuaban como catalizador. El sistema disponía de una tecnología nueva conocida como SpinChe, The current work was carried out at the Laboratory of Industrial Chemistry and Reaction Engineering, Department of Chemical Engineering at Åbo Akademi University (Turku/Åbo, Finland) in collaboration with University of Valladolid within the framework of Erasmus mobility. The supervisors were Academy Professor Tapio Salmi and Professor Dmitry Murzin from the host university and Professor Juan García Serna from the home university. The project was focused on the valorization of biomass from forest-based feedstock. The aim was the catalytic oxidation of sugar mixtures on gold nanoparticles supported on alumina. The sugars, originating from biomass hydrolysis, can be valorized by oxidation of a hydroxyl group to a carboxyl group, giving the corresponding sugar acid. These sugar acids are useful for the alimentary, pharmaceutical and construction industry as additives. Nowadays, alternative feedstock and more sustainable technologies are continuously under development and research, avoiding the use of oil feedstock in future. Green chemistry and green process technology are the areas of chemical engineering focusing on the design of products and processes, which minimize the environmental impact. Biorefinery belongs to this concept concerning the biomass conversion starting with non-petroleum feedstock and developing more sustainable processes. During this work, several experiments were conducted in a laboratory-scale semi-batch reactor at 70oC, pH 8 and atmospheric pressure. The system was equipped with a titrator, which automatically added sodium hydroxide into the reaction mixture to maintain a constant alkaline pH. The oxidation of two C5 and C6 sugars, arabinose and glucose, on gold nano-particles were studied in this project. One of the novelties of this oxidation process is the application of SpinChemTm technology, which allows the use of immobilized catalyst and high turbulence to suppress external mass transfer limitations around the catalyst particles and givin, Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Química

El presente trabajo fue realizado en el laboratorio de química industrial e ingeniería de la reacción en Åbo Akademi University (Turku, Finlandia) con la colaboración de la Universidad de Valladolid (Valladolid, España) en posesión de una beca de movilidad Erasmus. El trabajo fue supervisado por Tapio Salmi, Dmitry Murzin y Juan García Serna. El proyecto enfocado en la revalorización de la biomasa proveniente de residuos forestales tiene como objetivo el estudio de la reacción de oxidación de azucares sobre un catalizador con nano partículas de oro. Los azucares, provenientes de la hidrólisis de la biomasa, pueden ser revalorizados mediante la fijación de un átomo de oxígeno en un grupo hidroxilo originando un grupo carboxilo en la molécula. Los azúcares ácidos obtenidos son compuestos de valor añadido usados en la industria farmacéutica, alimentaria y de la construcción como aditivos. El creciente desarrollo de nuestra sociedad ha obligado a la industria a buscar nuevas fuentes de materias primas, alternativas al petróleo y más sostenibles. Es por ello que la investigación está orientada al progreso de procesos eficientes y sostenibles, procesos que favorezcan el desarrollo sostenible como la teoría “Green chemistry”. Dentro de esta teoría encontramos conceptos como el aplicado en este proyecto, el concepto de biorrefinería. El concepto de biorrefinería hace referencia al conjunto de procesos y tecnologías que convierten la biomasa en energía y productos de valor añadido. Durante el desarrollo de este proyecto se llevaron a cabo experimentos en un reactor semi-batch a 70oC, pH 8 y presión atmosférica equipado con un sistema de adicción automática de hidróxido sódico que permitía controlar de una forma precisa el pH. La reacción de oxidación de dos azúcares básicos C5 y C6 (arabinosa y glucosa respectivamente) gracias a la presencia de nanopartículas de oro sobre alúmina que actuaban como catalizador. El sistema disponía de una tecnología nueva conocida como SpinChe, The current work was carried out at the Laboratory of Industrial Chemistry and Reaction Engineering, Department of Chemical Engineering at Åbo Akademi University (Turku/Åbo, Finland) in collaboration with University of Valladolid within the framework of Erasmus mobility. The supervisors were Academy Professor Tapio Salmi and Professor Dmitry Murzin from the host university and Professor Juan García Serna from the home university. The project was focused on the valorization of biomass from forest-based feedstock. The aim was the catalytic oxidation of sugar mixtures on gold nanoparticles supported on alumina. The sugars, originating from biomass hydrolysis, can be valorized by oxidation of a hydroxyl group to a carboxyl group, giving the corresponding sugar acid. These sugar acids are useful for the alimentary, pharmaceutical and construction industry as additives. Nowadays, alternative feedstock and more sustainable technologies are continuously under development and research, avoiding the use of oil feedstock in future. Green chemistry and green process technology are the areas of chemical engineering focusing on the design of products and processes, which minimize the environmental impact. Biorefinery belongs to this concept concerning the biomass conversion starting with non-petroleum feedstock and developing more sustainable processes. During this work, several experiments were conducted in a laboratory-scale semi-batch reactor at 70oC, pH 8 and atmospheric pressure. The system was equipped with a titrator, which automatically added sodium hydroxide into the reaction mixture to maintain a constant alkaline pH. The oxidation of two C5 and C6 sugars, arabinose and glucose, on gold nano-particles were studied in this project. One of the novelties of this oxidation process is the application of SpinChemTm technology, which allows the use of immobilized catalyst and high turbulence to suppress external mass transfer limitations around the catalyst particles and givin, Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Química

El dióxido de carbono (CO2) es el mayor constituyente en emisiones de gases de efecto invernadero. Científicos están investigando utilizar CO2 como fuente de carbono para mantener una industria viable. Reacciones de copolimerización de apertura de anillo son una de las soluciones para reducir el CO2 atmosférico. Un catalizador heterogéneo de glutarato de zinc (ZnGA) fue preparado usando óxido de zinc (ZnO), ácido glutárico (GA) y tolueno. Un estudio completo fue llevado a cabo usando diversas técnicas. Reacciones de copolimerización de apertura de anillo fueron implementadas usando CO2 y óxido de propileno (PO) como monómeros, y polipropilen glicol (PPG) como iniciador bajo condiciones subcríticas. Los resultados muestran que el rendimiento se ve favorecido incrementando la cantidad de catalizador. La cinética de reacción ha mostrado leves mejores resultados a una temperatura mayor. La presión no participa en la ecuación cinética. Un peso molecular esperado de reacción de 725 g/mol logra resultados no deseados. También las reacciones llevadas a cabo con un tiempo de reacción de 20h han obtenido resultados insatisfactorios. Keywords: zinc glutarate (ZnGA) catalyst, ring opening polymerization reactions, carbon dioxide (CO2), propylene oxide (PO), polypropylene glycol (PPG)., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Grado en Ingeniería Química

El dióxido de carbono (CO2) es el mayor constituyente en emisiones de gases de efecto invernadero. Científicos están investigando utilizar CO2 como fuente de carbono para mantener una industria viable. Reacciones de copolimerización de apertura de anillo son una de las soluciones para reducir el CO2 atmosférico. Un catalizador heterogéneo de glutarato de zinc (ZnGA) fue preparado usando óxido de zinc (ZnO), ácido glutárico (GA) y tolueno. Un estudio completo fue llevado a cabo usando diversas técnicas. Reacciones de copolimerización de apertura de anillo fueron implementadas usando CO2 y óxido de propileno (PO) como monómeros, y polipropilen glicol (PPG) como iniciador bajo condiciones subcríticas. Los resultados muestran que el rendimiento se ve favorecido incrementando la cantidad de catalizador. La cinética de reacción ha mostrado leves mejores resultados a una temperatura mayor. La presión no participa en la ecuación cinética. Un peso molecular esperado de reacción de 725 g/mol logra resultados no deseados. También las reacciones llevadas a cabo con un tiempo de reacción de 20h han obtenido resultados insatisfactorios. Keywords: zinc glutarate (ZnGA) catalyst, ring opening polymerization reactions, carbon dioxide (CO2), propylene oxide (PO), polypropylene glycol (PPG)., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Grado en Ingeniería Química

El dióxido de carbono (CO2) es el mayor constituyente en emisiones de gases de efecto invernadero. Científicos están investigando utilizar CO2 como fuente de carbono para mantener una industria viable. Reacciones de copolimerización de apertura de anillo son una de las soluciones para reducir el CO2 atmosférico. Un catalizador heterogéneo de glutarato de zinc (ZnGA) fue preparado usando óxido de zinc (ZnO), ácido glutárico (GA) y tolueno. Un estudio completo fue llevado a cabo usando diversas técnicas. Reacciones de copolimerización de apertura de anillo fueron implementadas usando CO2 y óxido de propileno (PO) como monómeros, y polipropilen glicol (PPG) como iniciador bajo condiciones subcríticas. Los resultados muestran que el rendimiento se ve favorecido incrementando la cantidad de catalizador. La cinética de reacción ha mostrado leves mejores resultados a una temperatura mayor. La presión no participa en la ecuación cinética. Un peso molecular esperado de reacción de 725 g/mol logra resultados no deseados. También las reacciones llevadas a cabo con un tiempo de reacción de 20h han obtenido resultados insatisfactorios. Keywords: zinc glutarate (ZnGA) catalyst, ring opening polymerization reactions, carbon dioxide (CO2), propylene oxide (PO), polypropylene glycol (PPG)., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Grado en Ingeniería Química

El dióxido de carbono (CO2) es el mayor constituyente en emisiones de gases de efecto invernadero. Científicos están investigando utilizar CO2 como fuente de carbono para mantener una industria viable. Reacciones de copolimerización de apertura de anillo son una de las soluciones para reducir el CO2 atmosférico. Un catalizador heterogéneo de glutarato de zinc (ZnGA) fue preparado usando óxido de zinc (ZnO), ácido glutárico (GA) y tolueno. Un estudio completo fue llevado a cabo usando diversas técnicas. Reacciones de copolimerización de apertura de anillo fueron implementadas usando CO2 y óxido de propileno (PO) como monómeros, y polipropilen glicol (PPG) como iniciador bajo condiciones subcríticas. Los resultados muestran que el rendimiento se ve favorecido incrementando la cantidad de catalizador. La cinética de reacción ha mostrado leves mejores resultados a una temperatura mayor. La presión no participa en la ecuación cinética. Un peso molecular esperado de reacción de 725 g/mol logra resultados no deseados. También las reacciones llevadas a cabo con un tiempo de reacción de 20h han obtenido resultados insatisfactorios. Keywords: zinc glutarate (ZnGA) catalyst, ring opening polymerization reactions, carbon dioxide (CO2), propylene oxide (PO), polypropylene glycol (PPG)., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Grado en Ingeniería Química

Tämä tutkimus perehtyy konsernin tapaan toimia. Määritelmän mukaan toimintatavat ovat yksittäisiä, tilannekohtaisia käytännön ratkaisuja, joita ohjaa organisaatiossa omaksuttu yleisempi tapa toimia. Tapa toimia on yksi keino ihmisten johdattamiseen, kun yhä nopeammin muuttuva toimintaympäristö haastaa organisaation perinteiset johtamismenetelmät. Haluttu tapa toimia voidaan virallistaa organisaatiossa esimerkiksi viestinnällisten teemojen avulla. Tutkimuksen tarkoituksena on selvittää tarkemmin, minkälaisen viitekehyksen virallistettu tapa toimia luo viestinnän ja johtamisen kannalta. Erityisenä tarkastelukohteena on keskijohto. Pyrkimyksenä on selvittää, minkälaisia ongelmia ja oivalluksia tapaan toimia liittyy. Tutkimuksen teoriaosassa tapa toimia ja sen viestiminen pyritään istuttamaan viitekehykseen, johon kuuluu organisaatioon, ihmiskeskeiseen johtamiseen, keskijohdon asemaan, organisaatiokulttuuriin, viestinnän dynamiikkaan ja viestintätehtävään liittyviä teorioita. Tulevaisuuteen johdattaminen ja muutos ovat myös olennaisia tekijöitä. Teoreettisen tarkastelun perusteella tapa toimia näyttäisi muodostavan synergisen vastaparin brandin hallinnan kanssa. Tapa toimia on tällöin eräs sisäisen profiloinnin ja brandin hallinta ulkoisen profiloinnin muoto. Virallistettu tapa toimia saa sisällöllisen merkityksensä Aulan mallin mukaisesti organisaation kulttuurisilla areenoilla. Tutkimuksen empiiriaosan tapaustutkimus antaa toisen näkökulman tapaan toimia. Tutkimuksen kohteena on Fortum-konserni. Aineiston pääosa koostuu keskijohdon ja Tapa toimia -koordinaattoreiden teemahaastatteluista. Haastatteluihin osallistui 12 henkilöä seitsemästä eri konsernin yksiköstä. Tapaustutkimus osoittaa, että tapa toimia kytkeytyy ensisijaisesti niihin merkityksiin, joiden pohjalta teemat on alunperin synnytetty. Fortumin Tapa toimia viitoittaa konsernin visiota. Se sijoittuu jatkumolle, jonka toisessa päässä ovat eettiset arvostukset ja toisessa liiketoiminnan avaintekijät. Haastatelt, Endast sammandrag. Inbundna avhandlingar kan sökas i Helka-databasen (http://www.helsinki.fi/helka). Elektroniska kopior av avhandlingar finns antingen öppet på nätet eller endast tillgängliga i bibliotekets avhandlingsterminaler., Only abstract. Paper copies of master’s theses are listed in the Helka database (http://www.helsinki.fi/helka). Electronic copies of master’s theses are either available as open access or only on thesis terminals in the Helsinki University Library., Vain tiivistelmä. Sidottujen gradujen saatavuuden voit tarkistaa Helka-tietokannasta (http://www.helsinki.fi/helka). Digitaaliset gradut voivat olla luettavissa avoimesti verkossa tai rajoitetusti kirjaston opinnäytekioskeilla.