Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: GÜLŞAH ERSAN
Danışman: NAZİFE IŞIK SEMERCİ
Özet:Bu çalışma, parçacık boyutunun (<0.15 mm, 0.15-1.18 mm, 1.18-2.00 mm ve >2.00 mm), biyokütle konsantrasyonunun (%10, %20, %30, %40 ve %50), iyonik sıvı geri dönüşümünün ve protik iyonik sıvı tipinin (TEAHSO4, HBIMHSO4 ve HMMorpHSO4); 150C ve 3 saatte gerçekleştirilen gürgen ön işlemi ve biyokütlenin enzimatik sindirilebilirliğinin arttırılması üzerindeki etkilerini araştırmayı amaçlamaktadır. Protik iyonik sıvılar arasında TEAHSO4 ve HBIMHSO4, biyokütle yapısında ve enzimatik hidrolizdeki değişiklikler açısından gürgen üzerinde en çarpıcı etkiyi göstermiştir. İyonik sıvı ön işlem verimliliğinin lignoselülozik biyokütle parçacık boyutuna bağlı olduğu bulunmuştur. En yüksek selüloz içeriği 0.15-1.18 mm arasındaki parçacık boyutunda %82.7 olarak elde edilmiştir. TEAHSO4 ve HBIMHSO4 ile ön işlem görmüş gürgenden glikoz verimleri sırasıyla %53.9 ve %87.5 olarak bulunmuştur. HBIMHSO4, biyokütleden ligninin %91'ini uzaklaştırırken, TEAHSO4 %84'ünü uzaklaştırmıştır. %20 biyokütle konsantrasyonunda TEAHSO4 ve HBIMHSO4 ön işlemleri gerçekleştirilmiş, glikoz verimleri sırasıyla %59.5 ve %98.5 olarak bulunmuştur. TEAHSO4 ve HBIMHSO4 geri kazanılıp, tekrar kullanıldığında etkinliklerini korumuştur; protik iyonik sıvılar altıncı kez geri kazanıldığında dahi biyokütle yapısında önemli değişiklikler meydana getirmiştir. Selüloz içeriği yüksek katı malzeme SEM, XRD ve FTIR ile incelenmiş, bulgular protik iyonik sıvı ön işlemine tabi tutulan biyokütle örneklerinin bileşim ve enzimatik erişilebilirliğindeki farklılıkları doğrulamıştır. This study aims to investigate the effects of particle size (<0.15 mm, 0.15-1.18 mm, 1.18-2.00 mm and >2.00 mm), biomass loading (10%, 20%, 30%, 40% and 50%), ionic liquid recycling and type of protic ionic liquid (TEAHSO4, HBIMHSO4 and HMMorpHSO4) on hornbeam pretreatment conducted at 150C for 3 h and the improvements in biomass enzymatic digestibility. Among, TEAHSO4 and HBIMHSO4 demonstrated the most striking effects on the hornbeam regarding the changes in biomass structure and enzymatic hydrolysis. Ionic liquid pretreatment was shown dependent on biomass particle size. The highest cellulose content was found as 82.7% for the biomass having particle size, 0.15-1.18 mm. 53.9% and 87.5% glucose yields were obtained from TEAHSO4 and HBIMHSO4 pretreated hornbeam, respectively. While HBIMHSO4 removed 91% lignin from biomass, it was found 84% for TEAHSO4. Following TEAHSO4 and HBIMHSO4 pretreatments at 20% biomass loading, 59.5% and 98.5% glucose yields were obtained respectively. Recycled and reused ionic liquids, TEAHSO4 and HBIMHSO4 preserved their performances; significant changes were observed in biomass structure even with ionic liquids recycled for the sixth time. Cellulose enriched solid material was analyzed through SEM, XRD and FTIR characterizations. The findings well verified the changes in biomass composition and enzymatic accessibility.