후민

Humin
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휴민은 탄소 기반 고분자 물질로, 토양 화학에서 발견되거나 사카리드 기반 생물 거푸집 공정에서 부산물로 발견될 수 있다.

토양화학에서의 휴민스

토양은 광물(유기농)과 유기성분으로 구성된다. 유기성분들은 용해성, 주로 허미산, 그리고 용해되지 않는 휴민 분수로 세분될 수 있다. 휴민은 토양에서 유기 물질의 약 50%를 차지한다.[1]

그들의 매우 복잡한 분자 구조 때문에, 휴민을 포함한 유머 물질들은 순수한 물질과 일치하지 않지만, 현대적인 분석 기법을 사용해도 특징 짓기 매우 어려운 많은 화합물들의 혼합물로 구성되어 있다.[2]

바이오매스 소스로부터의 휴민

휴민은 또한 리그노셀룰로스 바이오매스를 5-히드록시메틸푸럴(HMF)과 같은 더 작고 가치가 높은 유기 화합물로 변환하는 과정에서 발생하는 것처럼 당분의 탈수에서도 생성된다. 이러한 휴민은 사용되는 공정 조건에 따라 점성 액체 또는 고형물의 형태로 나타날 수 있다.

휴민 구조와 형성의 메커니즘

휴먼의 구조와 휴먼이 합성되는 메커니즘은 현재 잘 정의되지 않고 있으며, 현재 사용되는 공정 조건에 따라 휴먼의 형성과 화학적 특성이 변경될 것이다. 일반적으로 휴민은 중합체 후란성형 구조를 가지고 있으며, 히드록실, 알데히드, 케톤 기능성을 가지고 있다.[3] 그러나 구조는 공급 원료 유형(예: 자일로스 또는 포도당) 또는 농도, 반응 시간, 온도, 촉매 및 공정에 관련된 많은 다른 파라미터에 따라 달라진다.[4] 이러한 변수들은 또한 여전히 논쟁의 문제인 형성의 메커니즘에도 영향을 미친다. HMF의 링 개방 가수분해(휴민 형성을 위한 핵심 매개체로 믿음),[5][6] 핵소독성 첨가 또는 방향성 중간 형성을 포함한 다른 경로를 고려했다.[7] 메커니즘을 입증하거나 제외할 명확한 증거가 없는 가운데, 바이오매스 전환 전략의 효율성을 떨어뜨리는 일련의 응축 반응에 대한 일반적인 합의가 이루어지고 있다.

안전 측면

인화성,[8] 폭발성, 산화 민감성, 부식성 또는 생태독성 등 물리적 화학적 성질에 근거하여 공식적으로 인정된 유해물질 분류 시스템에 따르면 휴민은 위험물질로 간주되지 않는다.[9] 고막의 난방은 고막 거품이라고[10] 알려진 마크로포성 물질을 형성하며, 고막의 구조에도 불구하고 심각한 화재 행동을 나타내지 않았다.[8]

휴먼의 잠재적 응용

과거에는 바이오매스 공급원에서 나오는 휴먼이 생물학적 마무리 공정에 열을 공급하는 가연성 물질로 주로 여겨져 왔다. 그러나 높은 가치의 적용은 더욱 주목을 받기 시작했으며, 특히 촉매 재료의[11] 준비와 재료 적용(예: 플라스틱 보강재 및 건설 재료)에서 휴먼을 사용하였다.[12][13][14] 또한 휴민은 가볍고 다공성 휴민포와 같은 흥미로운 고체 물질을 형성하기 위해 열처리를 받을 수 있다.[15][16] 전반적으로, 연구는 주로 원칙 증명 단계(초기)에 있지만, 유머는 재료의 최종 성질을 향상시키는 것으로 보인다.

참고 항목

참조

  1. ^ 라이스, 제임스 A. "휴민" 토양 과학 2001, 166(11), 페이지 848-857. 도이:10.1097/00010694-200111000-00002
  2. ^ Lehmann, J.; Kleber, M. (2015-12-03), "The contentious nature of soil organic matter", Nature, 528 (7580): 60–68, doi:10.1038/nature16069, PMID 26595271
  3. ^ 판 잔부르트, 나 "휴민 부산물의 발로라이제이션에 대해 경고한다. 특성화, 용해 및 카탈루션", 2015년
  4. ^ Heltzel, Jacob; Patil, Sushil K. R.; Lund, Carl R. F. (2016), Schlaf, Marcel; Zhang, Z. Conrad (eds.), "Humin Formation Pathways", Reaction Pathways and Mechanisms in Thermocatalytic Biomass Conversion II: Homogeneously Catalyzed Transformations, Acrylics from Biomass, Theoretical Aspects, Lignin Valorization and Pyrolysis Pathways, Green Chemistry and Sustainable Technology, Springer Singapore, pp. 105–118, doi:10.1007/978-981-287-769-7_5, ISBN 9789812877697
  5. ^ Horvat, Jaroslav; Klaić, Branimir; Metelko, Biserka; Šunjić, Vitomir (1985-01-01). "Mechanism of levulinic acid formation". Tetrahedron Letters. 26 (17): 2111–2114. doi:10.1016/S0040-4039(00)94793-2. ISSN 0040-4039.
  6. ^ Sumerskii, I. V.; Krutov, S. M.; Zarubin, M. Ya. (2010-02-01). "Humin-like substances formed under the conditions of industrial hydrolysis of wood". Russian Journal of Applied Chemistry. 83 (2): 320–327. doi:10.1134/S1070427210020266. ISSN 1608-3296.
  7. ^ Luijkx, Gerard C. A.; van Rantwijk, Fred; van Bekkum, Herman (1993-04-07). "Hydrothermal formation of 1,2,4-benzenetriol from 5-hydroxymethyl-2-furaldehyde and d-fructose". Carbohydrate Research. 242: 131–139. doi:10.1016/0008-6215(93)80027-C. ISSN 0008-6215.
  8. ^ a b Montalidhara, A, Tosi, P, Mija, A, Sbirrazzuoli, N, Len, C, Engelen, V, De Jong, E, Marlair, G, ACS Sustainable Chem. 2018년 6월 16692-16701
  9. ^ A, Bado-Nilles, A, Marlair, G, Engelen, V, Len, C, P, Biofuels, Bioproducts and Biorefining, 2018, 1-7
  10. ^ Tosi, Pierluigi; van Klink, Gerard P. M.; Celzard, Alain; Fierro, Vanessa; Vincent, Luc; de Jong, Ed; Mija, Alice (2018). "Auto-Crosslinked Rigid Foams Derived from Biorefinery Byproducts". ChemSusChem. 11 (16): 2797–2809. doi:10.1002/cssc.201800778. ISSN 1864-564X. PMC 6392144. PMID 29956889.
  11. ^ 필리시오토, L, 발루, A.M., 로메로, A.A., 로드리게스-카스텔론, E., 판데르발, J.C., 루케, R. 그린 케미스트리, 2017, 19, 4423-4434
  12. ^ Mija, A, Van der Waal, J.C, Pin, J-M, Guigo, N, De Jong, E, "지속가능한 탄수화물 유래 건축자재 생산에 유망한 재료로서 휴민", 건설 및 건축자재, 2017, 139, 594 doi:10.1016/j.conmat.11.019
  13. ^ 상그레고리오, A, 기고, N, 판데르발, J.C., 스비라즈졸리, N, "평활 섬유와 휴민의 수지로 구성된 모든 '녹색' 합성물", 컴포지트 과학기술, 2019, 171, 70. doi:10.1016/j.compcompcitech.2018.12.12.008
  14. ^ 핀, J.M, 기고, N, 미자, A, 빈센트, L, 스비라즈졸리, N, 판데르발, J.C, 데종, E., ACS Sustainst. 화학. 2014년 2월 2일 2182-2190
  15. ^ 미자, A, 판데르발, J.C., 판 클링크, G, 드종, E, 휴민스 함유 폼, 2016, WO2017074183A8
  16. ^ 토시, P, 판 클링크, G.P, 셀자드, A, 피에로 V, 빈센트, L, 드종, E, 미자, A, 켐수스켐, 2018, 11, 2797-289

추가 읽기

가수, 마이클 J, 도널드 N. 문스(2005년). 토양: 소개(6판) 상부 새들강: 프렌티스 홀. ISBN 978-0-13-119019-1.