Перевод названия: Experimental and mathematical optimization of the peroxide delignification of larch in the presence of MnSO4 catalyst

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2020

Идентификатор DOI: 10.18412/1816-0387-2020-1-67-75

Ключевые слова: larch, delignification, hydrogen peroxide, acetic acid, MnSO4 catalyst, mathematical optimization, cellulose, древесина лиственницы, делигнификация, пероксид водорода, уксусная кислота, катализатор MnSO4, математическая оптимизация, целлюлоза

Аннотация: Экспериментальными и расчетными методами определены оптимальные параметры процесса пероксидной делигнификации древесины лиственницы в присутствии катализатора MnSO₄, обеспечивающие высокий выход целлюлозы (44,3 мас.%) с низким содержанием остаточного лигнина: температура - 100 °C, содержание Н₂О₂ - 6 мас.%, CH₃COOH - 25 мас.%, ГМ - 15, продолжительность - 3 ч. Полученная в оптимальных условиях целлюлоза имела следующий химический состав: целлюлоза - 92,7 мас.%, лигнин - 0,6 мас.%, гемицеллюлозы - 5,7 мас.%. Методами ИКС и РФА установлено, что полученная из древесины лиственницы целлюлоза имеет структуру, аналогичную структуре промышленной микрокристаллической целлюлозы. Предложенный каталитический метод позволяет получать из древесины лиственницы целлюлозу с минимальным содержанием лигнина в мягких условиях в одну стадию с высоким выходом, степенью кристалличности 0,8 и размерами кристаллитов 3,0 нм. Experimental and mathematical methods were used to obtain the optimal parameters of peroxide delignification of larch in the presence of MnSO4 catalyst, which provide a high yield of cellulose (44.3 wt.%) with a low content of residual lignin: temperature 100 °C, content of H₂O₂ 6 wt.%, CH₃COOH 25 wt.%, hydromodulus 15, and duration 3 h. The cellulose produced under optimal conditions had the following chemical composition: cellulose 92.7 wt.%, lignin 0.6 wt.%, and hemicellulose 5.7 wt.%. IR spectroscopy and XRD studies revealed that the structure of cellulose produced from larch is similar to that of industrial microcrystalline cellulose. The proposed catalytic method allows obtaining larch-derived cellulose with a minimum content of lignin under mild conditions in a single step with a high yield, crystallinity 0.8 and crystallite size 3.0 nm.

Журнал: Катализ в промышленности

Выпуск журнала: Т. 20, № 1

Номера страниц: 67-75

ISSN журнала: 18160387

Место издания: Москва

Издатель: Сибирское отделение РАН, Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, ООО "Калвис"

• Судакова И.Г. (Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН»)
• Гарынцева Н.В. (Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН»)
• Чудина А.И. (Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН»)
• Кузнецов Б.Н. (Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН»)

• Ядро РИНЦ (eLIBRARY.RU)