СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА КРЕМНИЙСОДЕРЖАЩИХ ЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ШЕЛУХИ РИСА

УДК 676.168 544.723.2

  • Алеся Валерьевна Вураско Уральский государственный лесотехнический университет https://orcid.org/0000-0002-9471-085X Email: vurasko2010@yandex.ru
  • Инна Геннадьевна Первова Уральский государственный лесотехнический университет https://orcid.org/0000-0002-1635-8643 Email: pervovaig@m.usfeu.ru
  • Ирина Олеговна Шаповалова Уральский государственный лесотехнический университет Email: artistsky@yandex.ru
  • Яков Владимирович Казаков Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова https://orcid.org/0000-0001-8505-5841 Email: j.kazakov@narfu.ru
  • Екатерина Юрьевна Патракова Уральский государственный лесотехнический университет Email: patrakovaeyu@m.usfeu.ru
Ключевые слова: кремнийсодержащие целлюлозные материалы, окислительно-органосольвентная делигнификация, твердофазные тест-системы

Аннотация

Сорбенты на основе целлюлозы, получаемые из возобновляемых природных материалов, а точнее из оболочек растительных клеток, находят все большее применение в качестве твердофазных носителей-матриц при создании гибридных реагентных индикаторных тест-систем, поскольку обеспечивают высокую чувствительность определения/обнаружения токсикантов за счет объединения операций концентрирования и регистрации аналитического сигнала непосредственно в фазе сорбента. Целью данной работы является оценка влияния свойств сохраненного природного диоксида кремния при окислительно-органосольвентной делигнификации рисовой шелухи на сорбционные свойства полученных целлюлозных материалов. В работе получены бумажные образцы кремнийсодержащего целлюлозного материала из рисовой шелухи с содержанием зольного остатка от 0.3 до 32.5% от массы абсолютно сухого сырья и установлено, что с увеличением содержания минерального компонента возрастает и удельная поверхность, и объем пор. Выявлено, что при формовании бумажного листа у сеточной стороны происходит «концентрирование» минеральных компонентов, следствием чего является снижение индекса кристалличности и увеличение содержания SiO2 в два раза. Показано, что в результате импрегнирования кремнийсодержащих целлюлозных матриц реагентом – 1-(4-аминосульфонилфенил)-3-фенил-5-(бензилбензимидазолил-2)формазаном наблюдается довольно устойчивое окрашивание именно минеральной части. Удерживание в фазе кремнезема органических реагентов не препятствует хромогенной реакции комплексообразования при взаимодействии реагента с водными растворами солей Cu(II) и Zn(II). Наблюдаемый при этом контрастный переход окраски может быть использован при разработке твердофазных реагентных индикаторных тест-систем для обнаружения в водных средах ионов меди(II) и цинка(II).

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Алеся Валерьевна Вураско, Уральский государственный лесотехнический университет

доктор технических наук, профессор, профессор кафедры технологий целлюлозно-бумажного производства и переработки полимеров

Инна Геннадьевна Первова, Уральский государственный лесотехнический университет

доктор химических наук, профессор, директор химико-технологического института

Ирина Олеговна Шаповалова, Уральский государственный лесотехнический университет

соискатель

Яков Владимирович Казаков, Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
доктор технических наук, профессор кафедры целлюлозно-бумажных и лесохимических производств  
Екатерина Юрьевна Патракова, Уральский государственный лесотехнический университет

магистрант

Литература

Adelagun R.O.A. American Journal of BioScience, 2021, vol. 9, no. 3, pp. 72–78. https://doi.org/10.11648/j.ajbio.20210903.11.

Golubev V.A., Puzyrov Ye.M., Mukhoyedov I. Goreniye topliva: teoriya, eksperiment i prilozheniya: materialy IX Vserosiyskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiyem. [Fuel combustion: theory, experiment and applications: Pro-ceedings of the IX All-Russian conference with international participation]. Novosibirsk, 2015. (in Russ.).

Obolenskaya A.V., Yel'nitskaya Z.P., Leonovich A.A. Laboratornyye raboty po khimii drevesiny i tsellyulozy: uchebnoye posobiye dlya vuzov. [Laboratory work on the chemistry of wood and cellulose: a textbook for universities]. Moscow, 1991, 320 p. (in Russ.).

Sartova Zh.E., Azat S., Mansurov Z.A., Whitby R.L.D. Chemical Journal of Kazakhstan, 2017, vol. 3, no. 59, pp. 49–65.

Shentsova Ye.S., Lytkina L.I., Saranov I.A., Polyanskiy K.K. Vestnik VGUIT, 2019, vol. 81, no. 1, pp. 269–275. (in Russ.).

Rogovin Z.A. Khimiya tsellyulozy. [Chemistry of cellulose]. Moscow, 1972, 520 p. (in Russ.).

Delmer D.P., Amor Y. The Plant Cell., 1995, vol. 7, pp. 987–1000.

Klenkova N.I. Struktura i reaktsionnaya sposobnost' tsellyulozy. [Structure and reactivity of cellulose]. Leningrad, 1976, 367 p. (in Russ.).

Kolosovskaya Ye.A., Loskutov S.R., Chudinov B.S. Fizicheskiye osnovy vzaimodeystviya drevesiny s vodoy. [Physical principles of interaction of wood with water]. Novosibirsk, 1989, 212 p. (in Russ.).

Masas D.S. Razrabotka predstavleniy o nadmolekulyarnykh perestroykakh tsellyulozy v protsesse yeye vzaimo-deystviya s vodoy: diss. …kand. tekh. nauk. [Development of concepts of supramolecular rearrangements of cellulose in the process of its interaction with water: diss. … Cand. of Technical Sciences]. Kazan', 2016, 136 p. (in Russ.).

Vurasko A.V., Shapovalova I.O., Petrov L.A., Stoyanov O.V. Vestnik Kazanskogo tekh-nologicheskogo universiteta, 2015, vol. 18, no. 11, pp. 49–56. (in Russ.).

Papkov S.P., Faynberg E.Z. Vzaimodeystviye tsellyulozy i tsellyuloznykh materialov s vodoy. [Interaction of cellulose and cellulose materials with water]. Moscow, 1976, 232 p. (in Russ.).

Smirnova Ye.G., Lotsmanova Ye.M., Zhuravleva N.M. i dr. Materialy iz netraditsionnykh vidov volokon: tekh-nologii polucheniya, svoystva, perspektivy primeneniya: monografiya [Materials from non-traditional types of fibers: produc-tion technologies, properties, application prospects: monograph], ed. A.V. Vurasko. Yekaterinburg, 2020, 252 p. (in Russ.).

Gavrilova N.N., Nazarov V.V. Analiz poristoy struktury na osnove adsorbtsionnykh dannykh: ucheb. posobiye. [Analysis of porous structure based on adsorption data: textbook]. Moscow, 2015, 132 p. (in Russ.).

Murzubraimo B.M., Bekbolot G.B. Modern Science, 2017, vol. 10, pp. 8–11.

Maslakova T.I., Pervova I.G., Zhelnovach A.V., Maslakov P.A., Simonova Ye.I., Vurasko A.V. Sorbtsionnyye i khromatograficheskiye protsessy, 2017, vol. 17, no. 3, pp. 398–406. (in Russ.).

Ostrovskaya V.M., Zaporozhets O.A., Budil'nikov G.K., Chernavskaya N.M. Voda. Indikatornyye sistemy. [Water. Indicator systems]. Moscow, 2002, 265 p. (in Russ.).

GOST 11960-79. Polufabrikaty voloknistyye i syr'ye iz odnoletnikh rasteniy dlya tsellyulozno-bumazhnogo proizvodstva. Metod opredeleniya lignina. [GOST 11960-79. Semi-finished fibrous products and raw materials from annual plants for pulp and paper production. Method for determination of lignin]. Moscow, 1980, 8 p. (in Russ.).

GOST 6841-77. Tsellyuloza. Metod opredeleniya smol i zhirov. [GOST 6841-77. Cellulose. Method for determination of resins and fats]. Moscow, 1998, 6 p. (in Russ.).

GOST 18461-93. Tsellyuloza. Metod opredeleniya soderzhaniya zoly. [GOST 18461-93. Cellulose. Method for deter-mination of ash content]. Moscow, 1995, 8 p. (in Russ.).

Buzykin B.I., Lipunova G.N., Sysoyeva L.P., Rusinova L.I. Khimiya formazanov. [Chemistry of formazans]. Mos-cow, 1992, 376 p. (in Russ.).

Lebedev I.V. Modelirovaniye struktury i deformatsionnykh kharakteristik bumazhnogo lista: dis. … kand. tekhn. nauk. [Modeling the structure and deformation characteristics of a paper sheet: diss. … Cand. of Technical Sciences]. Arkhangel'sk, 2017, 150 p. (in Russ.).

Chukhchin D.G., Malkov A.V., Tyshkunova I.V., Mayyer L.V., Novozhilov Ye.V. Kristallografiya, 2016, vol. 61, no. 3, pp. 371–375. https://doi.org/10.1134/S1063774516030081. (in Russ.).

Vieira M.G., Neto A.F., Silva М.G., Nóbrega C.C., Filho А.А.М. Brazilian Journal of Chemical Engineering, 2012, vol. 29, no. 3, pp. 619–633.

Maslakova T.I., Pervova I.G., Skorykh T.V., Melkozerov S.A., Glavatskikh S.P., Lipunov I.N. Sorbtsionnyye i khro-matograficheskiye protsessy, 2009, vol. 9, no. 3, pp. 354–363. (in Russ.).

Опубликован
2024-12-04
Как цитировать
1. Вураско А. В., Первова И. Г., Шаповалова И. О., Казаков Я. В., Патракова Е. Ю. СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА КРЕМНИЙСОДЕРЖАЩИХ ЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ШЕЛУХИ РИСА // Химия растительного сырья, 2024. № 4. С. 369-379. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/13780.
Выпуск
Раздел
Технологии