IntroductionThe fundamental reactio

Introduction
The fundamental reaction in organic synthesis is esterification
of carboxylic acid and alcohol which can produce high value of
material in the areas of cosmetics, plastics, food, medicines, intermediates,
etc. Furthermore, this reaction is used in the pretreatment
step for biodiesel production from low cost, lower
quality feedstocks (with high free fatty acid content) to improve the
economics of production. The cost of utilization of virgin oil (higher
quality feedstock with lower FFA content) as a raw material for
biodiesel production constitutes 70% of the total biodiesel production
cost [1]. Homogeneous acid catalysts, such as sulfuric acid,
p-toluene sulfonic acid and phosphoric acid, are conventional catalysts
for esterification [2]. However, the uses of these homogeneous
acid catalysts are limited in a practical application due to
corrosion, environmental pollution, side reactions and a more
tedious separation process, less likely catalyst recovery, sensitivity
to water and so on. Enzyme catalysts, such as lipases which remain
active even under unfavorable conditions, have been employed to
catalyze esterification [3]. Nevertheless, it should be emphasized
that use of enzymatic esterification is mainly limited by the high
cost of the lipases. Besides that, the issues of the lipase stability,
selectivity, mass transfer and other factors limited practical application
in the esterification process.
Because of environmental concerns and need for sustainable
development, heterogeneous acid catalyst for esterification have
been proposed during the past few years, including Bronsted acid €
catalysts [4e7], Lewis acid catalysts [8], and mixed Bronsted and €
Lewis acid catalysts [9e11]. There have been numerous research
efforts to develop novel solid acid catalysts in terms of activity,
selectivity, reusability, stability, and reproducibility for use in
simple and economical processes [12e14]. Endalew et al. [15] reported
that zeolites with low Si/Al ratio provide the highest catalytic
activity. However, the critical diameter of most long chain free
fatty acid molecules is greater than the pore diameters of zeolites
resulting in diffusion limitations for adsorption of reactants on
most of the acid sites. Typically, large pore acid resins, such as Nafion and Amberlyst, are more expensive than mineral acid catalysts
[16]. Sani et al. [16] summarized the ideal characteristics of a
solid acid catalyst required for biodiesel production: “(1) a hydrophobic
surface on the solid acid catalyst to promote the selectivity,
(2) an interconnected system of large pores to minimize diffusion
problems, and (3) a moderate to high concentration of strong acidic
sites to obtain appreciable reaction rates at synthesis conditions”.
Unfortunately, shortcomings of the above mentioned catalysts,
such as low specific surface area, easy deactivation, inconvenient
separation and recovery, are difficult to overcome. Thus, new
economical and eco-friendly catalysts to replace the aforementioned
catalysts are needed.
Sulfonated carbon-based catalysts have been proposed as low
cost renewable “green catalysts” able to be prepared from either
biomass or from household waste [17]. To meet this challenge,
coffee residue, a ubiquitous waste material, could be tapped into as
a potential carbon source as well as other forms of waste biomass.
Coffee is second largest commodity traded after petroleum and
commercialized worldwide as the most popular beverage in the
world [18]. According to, International Coffee Organization (ICO),
the world's coffee production is 8 million tons per year [19]. They
have also reported that 50% of the world coffee production is
delivered to the instant coffee industry, while the other 50% is used
in cafeterias, restaurants and homes to make directly beverages
from the grounded coffee. Therefore, the huge amount of coffee
residue waste from coffee industry presents an environmental
problem that has to be dealt with. For instant, it has a high
biochemical oxygen demand (BOD) caused by toxic organic compounds
such as caffeine, polyphenols and tannins [19]. In the present
study, coffee residue is shown to be a potential material to
produce activated carbon suitable for catalysts. Since it is readily
available in large quantities and easy to process without any size
reduction or pre-treatment step, it permits production of activated
carbon from waste rather than an original raw material. Bandosz
and Kante [20] reported that an activated carbon derived from
coffee residue (CAC) has enrichment surface properties such as
surface basicity and polarity as well as inducing positive charge on
the carbon atom due to the presence of nitrogen compound
(caffeine and amino acids). Synthesis of CAC via carbonization using
ZnCl2 as a chemical activation agent can obtain the desirable
properties such as high thermal stability, mesoporous structure
with high specific surface area, and a hydropho

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แนะนำEsterification เป็นปฏิกิริยาพื้นฐานในการสังเคราะห์สารอินทรีย์คาร์กรดและแอลกอฮอล์ซึ่งสามารถผลิตค่าสูงของในด้านเครื่องสำอาง อาหาร ยา พลาสติก ตัว กลางฯลฯ นอกจากนี้ ปฏิกิริยานี้ใช้ในการปรับสภาพขั้นตอนสำหรับการผลิตไบโอดีเซลจากต้นทุน ลดต่ำวมวลคุณภาพ (มีกรดไขมันสูงที่ฟรีเนื้อหา) เพื่อปรับปรุงการเศรษฐศาสตร์ของการผลิต ต้นทุนของการใช้ประโยชน์ของน้ำมัน (สูงกว่าวัตถุดิบคุณภาพต่ำเนื้อหาเอเอฟซี) เป็นวัตถุดิบสำหรับผลิตไบโอดีเซลถือเป็น 70% ของการผลิตไบโอดีเซลทั้งหมดต้นทุน [1] เหมือนตัวเร่งปฏิกิริยาที่กรด เช่นกรดซัลฟูริกระดับ p sulfonic กรดและกรดฟอสฟอริก เป็นสิ่งธรรมดาสำหรับ esterification [2] อย่างไรก็ตาม ใช้ของเหล่านี้เหมือนกันสิ่งที่ส่งเสริมกรดมีข้อจำกัดในการประยุกต์ใช้จริงเนื่องจากการกัดกร่อน มลภาวะ ปฏิกิริยาด้าน และมากขึ้นกระบวนการแยกน่าเบื่อ หักเศษโอกาสกู้ ความไวแสงน้ำและอื่น ๆ สิ่งเอนไซม์ เช่น lipases ซึ่งอยู่ได้รับการว่าจ้างอยู่ภายใต้สภาพที่เสียเปรียบ การกระตุ้น esterification [3] อย่างไรก็ตาม มันควรเน้นส่วนใหญ่มีจำกัดที่ใช้เอนไซม์ esterification โดยสูงต้นทุนของการ lipases นอกจากนั้น ปัญหาของเสถียรภาพของเอนไซม์ไลเปสวิธี การถ่ายโอนมวล และปัจจัยอื่น ๆ จำกัดภาคในกระบวนการ esterificationเนื่องจากสิ่งแวดล้อมและต้องการอย่างยั่งยืนมีชนิดกรดเศษสำหรับ esterification พัฒนาการนำเสนอในช่วงปีผ่านมา รวม Bronsted กรด€สิ่งที่ส่งเสริม [4e7], ลูอิสกรดสิ่ง [8], และผสม Bronsted และ€การสิ่งกรดของลูอิสใน [9e11] มีการวิจัยมากมายความพยายามในการพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยากรดไม้ใหม่ในแง่ของกิจกรรมวิธี สามารถนำมาใช้ เสถียรภาพ และสามารถใช้ในง่าย และประหยัดกระบวน [12e14] รายงานของ Endalew et al. [15]ให้ซีโอไลต์ มีอัตราส่วนของ Si/Al ต่ำสุดสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยากิจกรรม อย่างไรก็ตาม สำคัญเส้นผ่าศูนย์กลางยาวสุดโซ่ฟรีโมเลกุลของกรดไขมันมีขนาดใหญ่กว่าเส้นผ่าศูนย์กลางรูขุมขนของซีโอไลต์ในการกระจายข้อจำกัดสำหรับการดูดซับของ reactants บนส่วนใหญ่ของไซต์กรด รูขุมขนใหญ่กรดเรซิน เช่น Nafion และ Amberlyst จะแพงกว่าตัวเร่งปฏิกิริยากรดแร่[16] . ซาร้อยเอ็ด [16] สรุปลักษณะที่ดีของการไม้เศษกรดที่จำเป็นสำหรับการผลิตไบโอดีเซล: " (1) เป็นแบบพื้นผิวบนเศษกรดไม้เพื่อส่งเสริมวิธี(2) เป็นระบบเชื่อมต่อของรูขุมขนขนาดใหญ่เพื่อลดการแพร่ปัญหา และ (3) ปานกลางถึงเข้มข้นความเป็นกรดไซต์เพื่อขอรับราคาพิเศษเห็นปฏิกิริยาที่สภาวะสังเคราะห์"อับ ข้อบกพร่องข้างต้นกล่าวถึงสิ่งที่ส่งเสริมเช่นต่ำพื้นที่เฉพาะ ปิดใช้งานง่าย สะดวกการแยกและการกู้คืน เป็นเรื่องยากที่จะเอาชนะ ดังนั้น ใหม่สิ่งที่ส่งเสริมประหยัด และมิตรแทนแล้วสิ่งที่ส่งเสริมมีความจำเป็นSulfonated คาร์บอนตามสิ่งที่ส่งเสริมได้รับการเสนอเป็นต่ำต้นทุนทดแทน "สีเขียวสิ่ง" จะเตรียมจากชีวมวล หรือจากครัวเรือนขยะ [17] กับความท้าทายนี้อาจจะเคาะกากกาแฟ อยู่ทุกหนแห่งเสีย เข้าเป็นแหล่งคาร์บอนที่มีศักยภาพตลอดจนรูปแบบอื่น ๆ ของเสียชีวมวลกาแฟเป็นที่สองที่ใหญ่ที่สุดสินค้าซื้อขายหลังจากปิโตรเลียม และในเชิงพาณิชย์ทั่วโลกเป็นเครื่องดื่มที่นิยมมากที่สุดในการโลก [18] ตาม องค์การกาแฟระหว่างประเทศ (เพิ่ม),ผลิตกาแฟของโลกคือ 8 ล้านตันต่อปี [19] พวกเขานอกจากนี้ยังมีรายงานว่า 50% ของการผลิตกาแฟของโลกส่งอุตสาหกรรมกาแฟสำเร็จรูป ในขณะที่ใช้ 50%ในโรงอาหาร ร้านอาหาร และบ้านเครื่องดื่มโดยตรงทำให้จากกาแฟดิน ดังนั้น จำนวนมากของกาแฟกากของเสียจากอุตสาหกรรมกาแฟแสดงสภาพแวดล้อมปัญหาที่ได้รับการจัดการ การใช้งาน มีสูงbiochemical ต้องการออกซิเจน (BOD) เกิดจากสารอินทรีย์ที่เป็นพิษเช่นคาเฟอีน โพลีฟีน และชิม [19] ในปัจจุบันการศึกษา กากกาแฟจะแสดงวัสดุเกิดการผลิตคาร์บอนเหมาะสำหรับสิ่งที่ส่งเสริม เพราะมันเป็นเรื่องง่ายในปริมาณมาก และง่ายต่อการกระบวนการโดยขนาดใดลดหรือขั้นตอนก่อนรักษา จะอนุญาตให้ผลิตงานคาร์บอนจากของเสียแทนวัตถุดิบเดิม Bandoszและ Kante [20] รายงานว่า คาร์บอนที่มาจากกากกาแฟ (CAC) มีคุณสมบัติของพื้นผิวเพิ่มคุณค่าเช่นผิว basicity และขั้ว ตลอดจนกระตุ้นให้เกิดค่าบวกในอะตอมคาร์บอนเนื่องจากสารประกอบไนโตรเจน(คาเฟอีนและกรดอะมิโน) สังเคราะห์ของ CAC โดยถ่านZnCl2 เป็นตัวแทนเปิดใช้งานเคมีได้ปรารถนาคุณสมบัติเช่นความร้อนเสถียรภาพสูง โครงสร้างตัวพื้นที่เฉพาะสูง และเป็น hydropho

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทนำปฏิกิริยาพื้นฐานในการสังเคราะห์สารอินทรีย์เป็น esterification ของกรดคาร์บอกซิและเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ซึ่งสามารถผลิตที่มีมูลค่าสูงของวัสดุในพื้นที่ของเครื่องสำอางค์, พลาสติก, อาหาร, ยา, ตัวกลาง, ฯลฯ นอกจากนี้ปฏิกิริยานี้จะใช้ในการปรับสภาพขั้นตอนในการผลิตไบโอดีเซลจากต้นทุนต่ำที่ต่ำกว่าวัตถุดิบที่มีคุณภาพ(ที่มีไขมันอิสระสูงปริมาณกรด) เพื่อปรับปรุงเศรษฐกิจของการผลิต ค่าใช้จ่ายของการใช้ประโยชน์จากน้ำมันบริสุทธิ์ (สูงกว่าวัตถุดิบที่มีคุณภาพต่ำเนื้อหาFFA) เป็นวัตถุดิบในการผลิตไบโอดีเซลที่ถือว่าเป็น70% ของผลิตไบโอดีเซลรวมค่าใช้จ่าย [1] ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกันกรดเช่นกรดกำมะถันกรดซัลโฟพีโทลูอีนและกรดฟอสฟเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาธรรมดาสำหรับesterification [2] อย่างไรก็ตามการใช้ประโยชน์จากเนื้อเดียวกันเหล่านี้ตัวเร่งปฏิกิริยากรดจะถูก จำกัด ในการประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติเนื่องจากการกัดกร่อนมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมปฏิกิริยาข้างเคียงและอีกกระบวนการแยกที่น่าเบื่อ, การกู้คืนตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีโอกาสน้อยที่มีความไวต่อน้ำและอื่น ๆ ตัวเร่งปฏิกิริยาเอนไซม์เช่นเอนไซม์ไลเปสที่ยังคงใช้งานได้แม้ในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยได้รับการใช้ในการกระตุ้นesterification [3] แต่มันควรจะเน้นว่าการใช้ esterification เอนไซม์จะถูก จำกัด โดยส่วนใหญ่สูงค่าใช้จ่ายของไลเปส นอกจากนั้นปัญหาของความมั่นคงเอนไซม์ไลเปสที่เลือก, การถ่ายโอนมวลและปัจจัยอื่น ๆ ที่ จำกัด การใช้งานจริงในกระบวนการesterification ได้. เพราะความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมและความจำเป็นในการพัฒนาอย่างยั่งยืนการพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยากรดที่แตกต่างกันสำหรับ esterification ได้รับการเสนอในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมารวมทั้งBrønsted€กรดตัวเร่งปฏิกิริยา [4e7] ลูอิสตัวเร่งปฏิกิริยากรด [8] และBrønstedผสมและ€ลูอิสตัวเร่งปฏิกิริยากรด[9e11] มีการวิจัยจำนวนมากพยายามที่จะพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาของแข็งกรดนวนิยายในแง่ของกิจกรรมหัวกะทิสามารถนำมาใช้มีความมั่นคงและการทำสำเนาเพื่อใช้ในกระบวนการที่เรียบง่ายและประหยัด[12e14] Endalew et al, [15] รายงานว่าซีโอไลต์ที่มีระดับต่ำศรี/ อัตราส่วนอัลให้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่สูงที่สุดกิจกรรม อย่างไรก็ตามขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางที่สำคัญของห่วงโซ่ยาวที่สุดฟรีโมเลกุลของกรดไขมันมากกว่าขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของรูขุมขนซีโอไลต์ผลในข้อจำกัด สำหรับการแพร่กระจายของสารตั้งต้นในการดูดซับในส่วนใหญ่ของเว็บไซต์กรด โดยปกติกรดเรซินรูขุมขนขนาดใหญ่เช่น Nafion และ Amberlyst, มีราคาแพงกว่าตัวเร่งปฏิกิริยากรดแร่[16] Sani et al, [16] สรุปลักษณะในอุดมคติของตัวเร่งปฏิกิริยากรดของแข็งที่จำเป็นสำหรับการผลิตไบโอดีเซล"(1) น้ำบนพื้นผิวตัวเร่งปฏิกิริยากรดที่มั่นคงในการส่งเสริมการเลือกที่(2) ระบบการเชื่อมต่อกันของรูขุมขนที่มีขนาดใหญ่เพื่อลดการแพร่กระจายของปัญหาและ( 3) ระดับปานกลางถึงความเข้มข้นสูงของความเป็นกรดที่แข็งแกร่งเว็บไซต์ที่จะได้รับอัตราการเกิดปฏิกิริยาที่เห็นสภาพการสังเคราะห์". แต่น่าเสียดายที่ข้อบกพร่องของตัวเร่งปฏิกิริยาดังกล่าวข้างต้นเช่นพื้นที่ผิวจำเพาะต่ำเสื่อมง่ายสะดวกการแยกและการกู้คืนเป็นเรื่องยากที่จะเอาชนะ ดังนั้นใหม่ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ประหยัดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมที่จะเปลี่ยนดังกล่าวตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีความจำเป็น. sulfonated ตัวเร่งปฏิกิริยาคาร์บอนได้รับการเสนอที่ต่ำค่าใช้จ่ายทดแทน"ตัวเร่งปฏิกิริยาสีเขียว" สามารถที่จะจัดทำขึ้นจากชีวมวลหรือจากขยะในครัวเรือน[17] เพื่อตอบสนองความท้าทายนี้ตกค้างกาแฟเสียแพร่หลายจะได้รับการทาบทามเข้ามาเป็นแหล่งคาร์บอนที่มีศักยภาพเช่นเดียวกับรูปแบบอื่นๆ ของชีวมวลขยะ. กาแฟเป็นสินค้าที่ใหญ่เป็นอันดับสองซื้อขายหลังจากปิโตรเลียมและเชิงพาณิชย์ทั่วโลกว่าเป็นเครื่องดื่มที่นิยมมากที่สุดในโลก[18] ตามที่องค์การกาแฟระหว่างประเทศ (ICO) การผลิตกาแฟของโลกคือ 8 ล้านตันต่อปี [19] พวกเขายังได้รายงานว่า 50% ของการผลิตกาแฟโลกจะส่งมอบให้กับอุตสาหกรรมกาแฟสำเร็จรูปในขณะที่อีก50% ใช้ในโรงอาหารร้านอาหารและที่อยู่อาศัยที่จะทำให้เครื่องดื่มได้โดยตรงจากเครื่องชงกาแฟสายดิน ดังนั้นจำนวนมากของเครื่องชงกาแฟของเสียที่เหลือจากอุตสาหกรรมเครื่องชงกาแฟที่มีการจัดสิ่งแวดล้อมปัญหาที่จะต้องมีการจัดการกับ สำหรับทันทีก็มีสูงความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมี (BOD) ที่เกิดจากสารอินทรีย์ที่เป็นพิษเช่นคาเฟอีน, โพลีฟีนและแทนนิน [19] ในปัจจุบันการศึกษากากกาแฟแสดงให้เห็นว่าเป็นวัสดุที่มีศักยภาพในการผลิตถ่านกัมมันเหมาะสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยา เพราะมันเป็นได้อย่างง่ายดายสามารถใช้ได้ในปริมาณมากและง่ายต่อการกระบวนการโดยไม่ต้องขนาดลดลงหรือขั้นตอนก่อนการรักษาจะอนุญาตให้เปิดใช้งานการผลิตคาร์บอนจากของเสียมากกว่าจะเป็นวัตถุดิบในการผลิตเดิม Bandosz และ Kante [20] รายงานว่าถ่านที่ได้มาจากสารตกค้างกาแฟ(CAC) มีคุณสมบัติพื้นผิวการตกแต่งเช่นพื้นผิวด่างและขั้วเช่นเดียวกับการกระตุ้นให้เกิดค่าใช้จ่ายเชิงบวกเกี่ยวกับอะตอมของคาร์บอนเนื่องจากการปรากฏตัวของสารประกอบไนโตรเจน(คาเฟอีนและกรดอะมิโน ) การสังเคราะห์ CAC ผ่านทางคาร์บอนใช้ZnCl2 เป็นสารกระตุ้นทางเคมีสามารถได้รับที่น่าพอใจคุณสมบัติเช่นความร้อนสูงโครงสร้างเมโซพอรัสมีพื้นที่ผิวสูงที่เฉพาะเจาะจงและhydropho