Upgrading Furfurals to Drop-in Biofuels: An Overview

ACS Sustainable Chemistry and Engineering - Tập 3 Số 7 - Trang 1263-1277 - 2015
Ashish Bohre1, Saikat Dutta2, Basudeb Saha3,1, Mahdi M. Abu‐Omar3,4
1Laboratory of Catalysis, University of Delhi, North Campus, New Delhi, Delhi 110007, India
2Department of Chemical Engineering, National Taiwan University, No. 1, Sec. 4, Roosevelt Road, Taipei, Taiwan 10617, Republic of China
3Department of Chemistry and the Center for Direct Catalytic Conversion of Biomass to Biofuels (C3Bio), Purdue University, West Lafayette, Indiana 47907, United States
4School of Chemical Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana 47907, United States

Tóm tắt

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Nigam P. S., 2011, Progr.Energy Combust., 37, 52, 10.1016/j.pecs.2010.01.003

Naik N., 2010, Renew. Sustainable Energy Rev., 14, 578, 10.1016/j.rser.2009.10.003

Recommendations for Biofuels in the Aviation Industry;U.S. Department of Energy, Office of Energy Efficiency and Renewable Energy:Washington, DC, June 28, 2013.

U.S. Energy Information Administration. Today in Energy, U.S. Biodiesel Production Reached a Record Level in May 2013;U.S. Energy Information Administration:Washington, DC, 2013.

De S., 2012, ChemSusChem, 5, 1826, 10.1002/cssc.201200031

Wang G.-H., 2014, Nat. Mater., 13, 293, 10.1038/nmat3872

Luo J., 2015, AIChE J., 61, 590, 10.1002/aic.14660

Dutta S., 2012, J. Catal., 288, 8, 10.1016/j.jcat.2011.12.017

Kobayashi H., 2013, Green Chem., 15, 1740, 10.1039/c3gc00060e

Alam Md. I., 2012, RSC Adv., 2, 6890, 10.1039/c2ra20574b

Dedsuksophona W., 2011, Bioresour. Technol., 102, 2040, 10.1016/j.biortech.2010.09.073

Lange J. P., 2012, ChemSusChem, 5, 150, 10.1002/cssc.201100648

West R. M., 2008, J. Mol. Catal. A: Chem., 296, 18, 10.1016/j.molcata.2008.09.001

Chheda J. N., 2007, Catal. Today, 123, 59, 10.1016/j.cattod.2006.12.006

Barrett C. J., 2006, Appl. Catal., B, 66, 111, 10.1016/j.apcatb.2006.03.001

Dutta S., 2012, Catal. Sci. Technol., 2, 2025, 10.1039/c2cy20235b

Dutta S., 2012, ChemPlusChem, 77, 259, 10.1002/cplu.201100035

Chatterjee M., 2010, Green Chem., 12, 779, 10.1039/b919810p

Xing R., 2010, Green Chem., 12, 1933, 10.1039/c0gc00263a

Chheda J. N., 2007, Angew. Chem., Int. Ed., 46, 7164, 10.1002/anie.200604274

Lianga G., 2014, J. Catal., 309, 468, 10.1016/j.jcat.2013.10.022

Huber G. W., 2004, Angew. Chem., Int. Ed., 43, 1549, 10.1002/anie.200353050

Dumesic J. A., 2005, Science, 308, 1446, 10.1126/science.1111166

Yang J., 2013, ChemSusChem, 5, 1149, 10.1002/cssc.201300318

Corma A., 2012, Energy Environ. Sci., 5, 6328, 10.1039/c2ee02778j

Serrano-Ruiz J. C., 2010, Green Chem., 12, 574, 10.1039/b923907c

Serrano-Ruiz J. C., 2010, Appl. Catal., B, 100, 184, 10.1016/j.apcatb.2010.07.029

Bond J. Q., 2010, Science, 327, 1110, 10.1126/science.1184362

Lei H., 2012, J. Bioprocess Eng. Biorefin., 1, 44, 10.1166/jbeb.2012.1002

Olcay H., 2013, Energy. Environ. Sci., 6, 205, 10.1039/C2EE23316A

Lee R. A., 2013, Anim. Front., 3, 6, 10.2527/af.2013-0010

Demirbas A., 2011, Appl. Energy, 88, 17, 10.1016/j.apenergy.2010.07.016

Osamu K., 1989, Biomass Handbook

Laursen W., 2006, Chem. Eng., 32

Hayes D. J. M., 2013, Wiley Interdiscip. Rev.: Energy Environ., 2, 304

Hamelinck C. N., 2005, Biomass Bioenergy, 28, 384, 10.1016/j.biombioe.2004.09.002

Limayema A., 2012, Prog. Energy Combust. Sci., 38, 449, 10.1016/j.pecs.2012.03.002

Himmel M. E., 2007, Science, 315, 804, 10.1126/science.1137016

Demirbas A., 2010, Energy Convers. Manage., 51, 2738, 10.1016/j.enconman.2010.06.010

Terry K. L., 1985, Enzyme Microb. Technol., 7, 474, 10.1016/0141-0229(85)90148-6

Carvalho A. P., 2006, Biotechnol. Prog., 22, 1490, 10.1002/bp060065r

Choi S. L., 2003, Enzyme Microb. Technol., 33, 403, 10.1016/S0141-0229(03)00137-6

Hankammer B., 2007, Physiol. Plant., 131, 10, 10.1111/j.1399-3054.2007.00924.x

Riaza J., 2012, Energy, 41, 429, 10.1016/j.energy.2012.02.057

Zhong S., 2010, Energy Fuels, 24, 2891, 10.1021/ef901575a

Alexandrino k., 2014, Energy Fuels, 28, 4193, 10.1021/ef5005573

Hu L., 2014, Ind. Eng. Chem. Res., 53, 9969, 10.1021/ie5013807

Roman-Leshkov Y., 2007, Nature, 447, 982, 10.1038/nature05923

Binder J. B., 2009, J. Am. Chem. Soc., 131, 1979, 10.1021/ja808537j

Chidambaram M., 2010, Green Chem., 12, 1253, 10.1039/c004343e

Zu Y., 2014, Appl. Catal., B, 146, 244, 10.1016/j.apcatb.2013.04.026

Nishimura S., 2013, Catal. Today, 232, 89, 10.1016/j.cattod.2013.10.012

Saha B., 2014, ChemSusChem, 7, 3095, 10.1002/cssc.201402530

Wang J., 2014, RSC Adv., 4, 31101, 10.1039/C4RA04900D

Thananatthanachon T., 2010, Angew. Chem., Int. Ed., 49, 6616, 10.1002/anie.201002267

Jae J., 2013, ChemSusChem, 6, 1158, 10.1002/cssc.201300288

Nagpure A. S., 2015, Catal. Sci. Technol., 5, 1463, 10.1039/C4CY01376J

Van Putten R. J., 2013, Chem. Rev., 113, 1499, 10.1021/cr300182k

Wenhua G., 2013, Molecules, 18, 7675, 10.3390/molecules18077675

Dutta S., 2014, ChemSusChem, 7, 3028, 10.1002/cssc.201402702

Iqbal S., 2014, Catal. Sci. Technol., 4, 2280, 10.1039/C4CY00184B

Davis A. C., 2013, J. Phys. Chem. A, 117, 7670, 10.1021/jp403085u

Thewes M., 2011, Energy Fuels, 25, 5549, 10.1021/ef201021a

Wang C., 2013, Fuel, 103, 200, 10.1016/j.fuel.2012.05.043

Lessard J., 2010, Top Catal., 53, 1231, 10.1007/s11244-010-9568-7

Sitthisa S., 2011, J. Catal., 284, 90, 10.1016/j.jcat.2011.09.005

Zhu Y. L., 2003, New J. Chem., 27, 208, 10.1039/b208849p

Yang J., 2004, Catal. Comm., 5, 505, 10.1016/j.catcom.2004.06.005

Sun Q., 1996, Hecheng Huaxue, 4, 146

Linares G. E. G, 2003, J. Phys. Org. Chem., 16, 569, 10.1002/poc.661

Lee W. S., 2014, Catal. Sci. Technol., 4, 2340, 10.1039/c4cy00286e

Panagiotopoulou P., 2014, J. Mol. Catal. A: Chem., 392, 223, 10.1016/j.molcata.2014.05.016

Panagiotopoulou P., 2014, Appl. Catal., A, 480, 17, 10.1016/j.apcata.2014.04.018

Corma A., 2011, Angew. Chem., Int. Ed., 50, 2375, 10.1002/anie.201007508

Li T., 2003, J. Mol. Catal. A: Chem., 198, 139, 10.1016/S1381-1169(02)00730-6

Corma A., 2011, ChemSusChem, 4, 1574, 10.1002/cssc.201100296

Gruter, G. J. M.; Dautzenberg, F.Method for the synthesis of 5-alkoxymethylfurfural ethers and their use. Eur. Patent number 1834950 A1, September 19, 2007.

Vanderhaegen B., 2003, J. Agric. Food Chem., 51, 6782, 10.1021/jf034631z

Lanzafame P., 2011, Catal. Today, 175, 435, 10.1016/j.cattod.2011.05.008

Liu A., 2014, J. Ind. Eng. Chem., 20, 1977, 10.1016/j.jiec.2013.09.020

Balakrishnan M., 2012, Green Chem., 14, 1626, 10.1039/c2gc35102a

Balakrishnan M., 2014, ChemSuschem, 7, 1078, 10.1002/cssc.201300931

Yang Y., 2012, Bioresour. Technol., 116, 190, 10.1016/j.biortech.2012.03.126

Jae J., 2014, ChemCatChem, 6, 508, 10.1002/cctc.201300978

Saravanamurugan S., 2011, ChemSusChem, 4, 723, 10.1002/cssc.201100137

Kozhevnikov I. V., 1998, Chem. Rev., 98, 171, 10.1021/cr960400y

Yang Y., 2012, Appl. Energy, 99, 80, 10.1016/j.apenergy.2012.04.049

Wang H., 2013, Bioresour. Technol., 136, 394, 10.1016/j.biortech.2013.02.110

Dreyer D. R., 2010, Angew. Chem., Int. Ed., 49, 6813, 10.1002/anie.201002160

Dhakshinamoorthy A., 2012, Chem. Commun., 48, 5443, 10.1039/c2cc31385e

Wang H., 2013, Green Chem., 15, 2379, 10.1039/c3gc41109e

Fegyverneki D., 2010, Tetrahedron, 66, 1078, 10.1016/j.tet.2009.11.013

Strappaveccia G., 2015, Green Chem., 17, 1071, 10.1039/C4GC01728E

Horvath I. T., 2008, Green Chem., 10, 1024, 10.1039/b812804a

Bereczky A., 2014, Nat. Resour., 5, 177

Serrano-Ruiz J. C., 2010, Annu. Rev. Chem. Biomol. Eng., 1, 79, 10.1146/annurev-chembioeng-073009-100935

Horvath I. T., 2008, Green Chem., 10, 238, 10.1039/B712863K

Martin Alonso D., 2013, Green Chem., 15, 584, 10.1039/c3gc37065h

Manzer L. E., 2004, Appl. Catal., A, 272, 249, 10.1016/j.apcata.2004.05.048

Osakada K., 1982, J. Organomet. Chem., 231, 79, 10.1016/S0022-328X(00)89230-X

Joo F., 1977, Inorg. Chim. Acta, 25, L61, 10.1016/S0020-1693(00)95645-7

Ohkkuma T., 1990, Tetrahedron Lett., 31, 5509, 10.1016/S0040-4039(00)97885-7

Mehdi H., 2008, Top. Catal., 48, 49, 10.1007/s11244-008-9047-6

Chalid M., 2011, J. Mol. Catal. A: Chem., 341, 14, 10.1016/j.molcata.2011.04.004

Galletti A. M. R., 2012, Green Chem., 14, 688, 10.1039/c2gc15872h

Dunlop, A. P.; Madden, J. W.Process of preparing gamma valerolactone (Quaker Oats Co.). U.S. Patent 2786852 A, March 26, 1957.

Upare P. P., 2011, J. Ind. Eng. Chem., 17, 287, 10.1016/j.jiec.2011.02.025

Schuette H. A., 1930, J. Am. Chem. Soc., 52, 3010, 10.1021/ja01370a069

Broadbent H. S., 1959, J. Org. Chem., 24, 1847, 10.1021/jo01094a003

Yan Z. P., 2009, Energy Fuels, 23, 3853, 10.1021/ef900259h

Al-Shaal M. G., 2012, Green Chem., 14, 1260, 10.1039/c2gc16631c

Chia M., 2011, Chem. Commun., 47, 12233, 10.1039/c1cc14748j

Tang X., 2013, RSC Adv., 3, 10277, 10.1039/c3ra41288a

Hengne A. M., 2012, Green Chem., 14, 1064, 10.1039/c2gc16558a

Tang X., 2014, Appl. Catal., B, 147, 827, 10.1016/j.apcatb.2013.10.021

Yan K., 2013, RSC Adv., 3, 3853, 10.1039/c3ra22158j

Shen W., 2011, Appl. Catal., A, 392, 57, 10.1016/j.apcata.2010.10.023

Regalbuto J. R., 2009, Science, 325, 822, 10.1126/science.1174581

Dedsuksophon W., 2010, Eng. J., 14, 1, 10.4186/ej.2010.14.4.1

Sutton A. D., 2013, Nat. Chem., 5, 428, 10.1038/nchem.1609

Liu D., 2013, ChemSusChem, 6, 2236, 10.1002/cssc.201300476

Wegenhart B. L., 2014, ChemSusChem, 7, 2742, 10.1002/cssc.201402056

Fakhfakh N., 2008, Chem. Eng. Process., 47, 349, 10.1016/j.cep.2007.01.015

Matsumoto K. I., 1986, Jpn. Kokai Tokkyo Koho

De S., 2015, Bioresour. Technol., 178, 108, 10.1016/j.biortech.2014.09.065

Faba L., 2012, Appl. Catal., B, 113, 201, 10.1016/j.apcatb.2011.11.039

Tichit D., 1998, Appl. Clay Sci., 13, 401, 10.1016/S0169-1317(98)00035-0

Prinetto F., 2000, Catal. Today, 55, 103, 10.1016/S0920-5861(99)00230-8

Sadaba I., 2011, Catal. Today, 167, 77, 10.1016/j.cattod.2010.11.059

Debecker D. P., 2009, Chem.—Eur. J., 15, 3920, 10.1002/chem.200900060

Hora L., 2014, Catal. Today, 223, 138, 10.1016/j.cattod.2013.09.022

Xu C., 2013, RSC Adv., 3, 793, 10.1039/C2RA21762G

Abello S., 2008, Appl. Catal., A, 342, 119, 10.1016/j.apcata.2008.03.010

Dumitriu E., 2001, Microporous Mesopororous Mater., 43, 341, 10.1016/S1387-1811(01)00265-7

Ungureanu A., 2005, Microporous Mesopororous Mater., 84, 283, 10.1016/j.micromeso.2005.05.038

Kikhtyanin O., 2014, Catal. Today, 227, 154, 10.1016/j.cattod.2013.10.059

Pupovac K., 2013, ChemSusChem, 6, 2103, 10.1002/cssc.201300414

Li M., 2014, Green Chem., 16, 4371, 10.1039/C4GC00850B

Saha, B.; Bohre, A.Zirconium carbonate as an effective recyclable catalyst for long chain hydrocarbon precursor via aldol condensation, unpublished results.

Yang J., 2014, Green Chem., 16, 4879, 10.1039/C4GC01314J

Climent M. J., 2014, Green Chem., 16, 516, 10.1039/c3gc41492b

Li G., 2012, ChemSusChem, 5, 1958, 10.1002/cssc.201200228

Li G., 2014, Green Chem., 16, 594, 10.1039/C3GC41356J

Wen C., 2014, Phys. Chem. Chem. Phys., 16, 3047, 10.1039/c3cp54495h

Alonso D. M., 2010, Green Chem., 12, 992, 10.1039/c001899f

Nilges P., 2012, Energy Environ. Sci., 5, 5231, 10.1039/C1EE02685B

Qiu Y., 2014, Green Chem., 16, 1305, 10.1039/C3GC42254B

Liu D., 2014, ACS Catal., 4, 1302, 10.1021/cs500058p

Li G., 2013, Bioresour. Technol., 134, 66, 10.1016/j.biortech.2013.01.116

Li S., 2014, Catal. Today, 234, 91, 10.1016/j.cattod.2014.01.028

Wang T., 2014, Appl. Energy, 136, 775, 10.1016/j.apenergy.2014.06.035

Faba L., 2014, Appl. Catal., B, 160, 436, 10.1016/j.apcatb.2014.05.053

Mascal M., 2014, Angew. Chem., Int. Ed., 53, 1854, 10.1002/anie.201308143