Uporaba globoko evtektičnega topila pri procesu hidrotermalne karbonizacijeTravnikar, Nina (Avtor) Petrovič, Aleksandra (Mentor) hidrotermalna karbonizacijagloboko evtektično topilokarakterizacija produktovizboljševalec talbiogorivoNamen magistrskega dela je bila termična obdelava konopljine pogače s hidrotermalno karbonizacijo (HTC). Namesto vode, ki se običajno uporablja kot tekoči reakcijski medij pri HTC procesu, smo za izvedbo eksperimentov uporabili globoko evtektično topilo (DES) - mešanico glikolne kisline in holin klorida (ChCl). Hidrotermalno karbonizacijo smo izvajali pri obratovalni temperaturi 200 °C in razmerju DES:voda 1:3. Preverili smo tudi vpliv spremembe temperature (170 °C), spremembe razmerja DES:voda (1:9) in dodatka katalizatorjev FeCl3 in FeSO4 na karakteristike hidro-oglja in procesne tekočine. Prav tako smo preučili vpliv same sestave DES topila na lastnosti HTC produktov, pri čemer smo uporabili dve različni razmerji glikolne kisline in ChCl (1:1 in 2:1). Produkte smo kemijsko karakterizirali in preverili možnost njihove uporabe za gorivo in v kmetijstvu. Karakterizacijo surovin in hidro-oglja smo izvedli z meritvijo kurilne vrednosti, elementarno analizo in FTIR analizo. Izvedi smo tudi proksimativno analizo s TGA analizatorjem, s katero smo določili vsebnost hlapnih snovi, pepela in fiksnega ogljika. V procesnih tekočinah smo izvedli meritve TOC, amonijev dušik, KPK, vsebnost skupnih fenolov, skupni dušik, KMK, genotoksičnost in strupenost za sladkovodne mikroorganizme. Z ICP-AES analizo smo preverili vsebnost kovin v procesnih tekočinah in hidro-oglju. Za preizkušanje možnosti uporabe hidro-oglja in procesne tekočine kot izboljševalca tal smo izvedli teste spremenljivosti za rastline z vrtno krešo. Hidrotermalna karbonizacija z uporabo globoko evtektičnega topila je proizvedla hidro-oglje s povišano vsebnostjo ogljika, hlapnih snovi in višjo kurilno vrednostjo. FTIR analiza je pokazala spremembe v hidroksilnih in alifatičnih spojinah. V procesnih tekočinah smo zaznali povišanje vsebnosti TOC, KPK, skupnega in amonijevega dušika ter fenolnih spojin. Procesne tekočine niso genotoksične, vendar so pokazale strupenost do mikroorganizmov. Hidro-oglja so se izkazala kot primerna za uporabo kot izboljševalec tal v kmetijstvu, medtem ko procesna tekočina ni uporabna, zaradi nizkega pH in visoke prevodnosti. Sestava DES topila, razmerje DES:voda ter sprememba temperature HTC torej pomembno vplivajo na fizikalno-kemijske lastnosti nastalih produktov. Dodatek katalizatorja se izraža tako v kemijski sestavi kot v povišani kurilni vrednosti hidro-oglja.[N. Travnikar]20242024-08-24 20:33:39Magistrsko delo/naloga90182UDK: 544-032.732:66-046.564(043.2)COBISS_ID: 222281475sl