Выделение, изучение и применение органосольвентных лигнинов (обзор)

Описание

Перевод названия: Isolation, Study and Application of Organosolv Lignins (Review)

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2016

Идентификатор DOI: 10.17516/1998-2836-2016-9-4-454-482

Ключевые слова: Organosolv lignin, isolation, structure, Catalytic depolymerization, molecular weight, application, liquid hydrocarbons, aerogels, органосольвентные лигнины, выделение, структура, каталитическая деполимеризация, молекулярная масса, применение, жидкие углеводороды, аэрогели

Аннотация: Проведен анализ последних литературных источников, посвященных методам выделения растворимых органосольвентных лигнинов, их изучению физико-химическими методами и способам переработки в пористые аэрогели и жидкие углеводороды. Выполненный обзор литературы позволил обосновать выбор наиболее актуальных направлений исследований. Для выделения из древесины растворимых лигнинов, не содержащих серу, использованы методы каталитической пероксидной делигнификации в мягких условиях (температура ≤ 100 °С, атмосферное давление) и методы экстракции сверхкритическими органическими растворителями. Молекулярная масса и молекулярно-массовое распределение образцов этаноллигнина, выделенных из древесины осины и пихты, исследованы с помощью метода гель-проникающей хроматографии. Средневесовая молекулярная масса этаноллигнина пихты равна 478 Да, а этаноллигнина осины - 750 Да. Таким образом, изученные образцы этаноллигнина имеют довольно низкую молекулярную массу, что должно облегчить их дальнейшую переработку в жидкие углеводороды и аэрогели. Для деполимеризации органосольвентных лигнинов в жидкие углеводороды перспективно использовать процессы их каталитической конверсии в сверхкритических низших спиртах. В процессах термической конверсии лигнинов спирты не только экстрагируют продукты термической деполимеризации лигнина, но и способны их алкилировать, предотвращая вторичные реакции образования высокомолекулярных веществ. Твердые кислотные катализаторы позволяют повысить конверсию лигнина и выход жидких углеводородов. Для получения на основе лигнина нового класса нанопористых материалов использованы методы синтеза органических аэрогелей из смесей лигнина с другими природными полимерами и сшивающими агентами типа формальдегида. Установлено, что на строение и свойства пористых материалов аэрогельного типа оказывает влияние не только компонентный состав реакционной смеси, но и способ сушки. Сушка в докритических условиях приводит к образованию ксерогелей, в сверхкритических условиях - аэрогелей, лиофильная сушка - криогелей. Полученные пористые материалы могут иметь очень низкую плотность (около 0,2 г/см3), высокую удельную поверхность (около 500 м2/г) и объем пор около 5 см3/г.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Химия

Выпуск журнала: Т.9, 4

Номера страниц: 454-482

ISSN журнала: 19982836

Место издания: Красноярск

Издатель: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Сибирский федеральный университет

Авторы

  • Кузнецов Б.Н. (Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН»)
  • Маляр Ю.Н. (Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН»)
  • Кузнецова С.А. (Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН»)
  • Гришечко Л.И. (Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН»)
  • Казаченко А.С. (Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН»)
  • Левданский А.В. (Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН»)
  • Пестунов А.В. (Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН»)
  • Бояндин А.Н. (Институт биофизики СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН»)
  • Селзард А. (Институт Жана Ламура Университет Лотарингии)

Вхождение в базы данных