Conversion of (hemi-)cellulose to green platform chemicals (5-HMF) - Network analysis, kinetics and reactor design

• Entwicklung und Validierung geeigneter Analysemethoden (HPLC, GC, GC-MS, FTIR) für die beteiligten chemischen Spezies
• Gesamt- und Teilreaktionsnetzwerkanalyse/-zerlegung für Haupt- und Nebenprodukte
• Literaturrecherche: Reaktionsnetzwerke, Katalysatoren, Lösungsmittelsysteme, Thermodynamik, Reaktionskinetik, Reaktoren und Prozessbedingungen
• Katalysator- und Lösungsmittelscreening für Gesamt-/Teilreaktionsnetzwerke, Bewertung geeigneter Betriebsparameter für Ein- und Mehrtopfsynthese
• Experimentelle Untersuchung der Reaktionskinetik mit Reaktionsnetzwerken zunehmender Komplexität
• (Mechanistische) kinetische Modellierung mit Modell- und Realfeeds, Modellbewertung und -vergleich
• Modellbasierte Reaktor-/Prozessauslegung (Ein-/Mehrtopfsynthese, Trenneinheiten, Dosierungsstrategien, Lösungsmittelwechsel) in Matlab und Aspen
• Berücksichtigung: Katalysator-, Reaktor- und Prozessebene

Conversion of (hemi-)cellulose to platform chemicals - Network analysis, kinetics and reactor design

• Development and validation of a suitable analytics (HPLC, GC, GC-MS, FTIR) for chemical species involved
• Total and sub-reaction network analysis / decomposition for main and side products
• Literature study: Reaction networks, catalysts, solvent systems, thermodynamics, reaction kinetics, reactors and processes conditions
• Catalyst and solvent screening for total/sub-reaction networks, evaluation of suitable operation parameters for one and multi-pot synthesis
• Experimental investigation of reaction kinetics with reaction networks of increasing complexity
• (Mechanistic) kinetic modelling with model and real feeds, model evaluation and comparison
• Model based reactor-/process design (one/multi-pot, separation units, dosing strategies, solvent change) in Matlab and Aspen
• Consideration: catalyst, reactor and process level