ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОЦЕССА ДЕЛИГНИФИКАЦИИ СОЛОМЫ ПШЕНИЦЫ В СРЕДЕ ГЛУБОКОГО ЭВТЕКТИЧЕСКОГО РАСТВОРИТЕЛЯ
УДК 66.092
Аннотация
Исследование посвящено изучению эффективности извлечения лигнина при обработке соломы в среде глубокого эвтектического растворителя (DES), состоящего из хлорида холина и щавелевой кислоты с молярным соотношением 0.75 : 1. Эксперимент проводили в интервале температур 80–110 °С при атмосферном давлении. Из продуктов обработки выделяли фракцию, обогащенную целлюлозой (технической целлюлозы), а также фракции лигнина и гемицеллюлоз. Эффективность процесса оценивали по выходу фракции лигнина и степени делигнификации соломы. Установлено, что с повышением температуры обработки до 110 °С степень делигнификации соломы повышается до 83%, а выход фракции лигнина – до 15.5% на абсолютно сухую массу. Наряду с делигнификацией в исследуемом диапазоне температур наблюдается удаление гемицеллюлоз из биомассы соломы и, как следствие, повышение содержания целлюлозы в составе фракции технической целлюлозы. Структурные изменения полученных фракций технической целлюлозы были проанализированы с использованием методов ИК-спектроскопии и сканирующей электронной микроскопии. Полученные SEM-изображения позволили наглядно проследить морфологические изменения структуры и сделать выводы об эффективности использования DES для нарушения связей между биополимерами лигноуглеводного комплекса соломы.
Скачивания
Metrics
Литература
Singh A., Prajapati P., Vyas S., Gaur V.K., Sindhu R., Binod P., Kumar V., Singhania R.R., Awasthi M.K., Zhang Z., Varjani S. Bioenergy Research, 2023, vol. 16, pp. 105–122. https://doi.org/10.1007/s12155-022-10440-2.
Zhang J., Yang J., Zhang H., Zhang Z., Zhang Y. BioResources, 2021, vol. 16(2), pp. 4523–4543. https://doi.org/10.15376/biores.16.2.Zhang.
Ayodele B.V., Alsaffar M.A., Mustapa S.I. Journal of Cleaner Production, 2020, vol. 245, 118857. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.118857.
Kumar B., Bhardwaj N., Agrawal K., Chaturvedi V., Verma P. Fuel Processing Technology, 2020, vol. 199, 106244. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2019.106244.
Den W., Sharma V.K., Lee M., Nadadur G., Varma R.S. Frontiers in Chemistry, 2018, vol. 6, pp. 1–23. https://doi.org/10.3389/fchem.2018.00141.
Yevstaf'yev S.N., Khoang K.K. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2016, no. 4, pp. 27–34. https://doi.org/10.14258/jcprm.2016041308. (in Russ.).
Cristino A.F., Logan D., Bordado J.C., Galhano dos Santos R. Processes, 2021, vol. 9, 1214. https://doi.org/10.3390/pr9071214.
Ocreto J.B., Chen W.-H., Rollon A., Ong H.C., Petrissans A., Petrissans M., De Luna M.D.G. Chemical Engineering Journal, 2022, vol. 445, 136733. https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.136733.
Vigier K.D.O., Chatel G., Jérôme F. Chem. Cat. Chem., 2015, vol. 7, pp. 1250–1260. https://doi.org/10.1002/cctc.201500134.
Chen Y., Mu T. Green Energy & Environment, 2019, vol. 4, pp. 95–115. https://doi.org/10.1016/j.gee.2019.01.012.
Vanda H., Dai Y., Wilson E.G., Verpoorte R., Choi Y.H. Comptes Rendus Chimie, 2018, vol. 21, pp. 628–638. https://doi.org/10.1016/j.crci.2018.04.002.
Plotka-Wasylka J., de la Guardia M., Andruch V., Vilkova M. Microchemical Journal, 2020, vol. 159, 105539. https://doi.org/10.1016/j.microc.2020.105539.
Abbott A.P., Capper G., Davies D.L., Rasheed R.K., Tambyrajah V. Chemical Communication, 2003, pp. 70–71.
Liu Y., Guo B., Xia Q., Meng J., Chen W., Liu S., Wang Q., Liu Y., Li J., Yu H. ACS Sustainable Chemistry & Engi-neering, 2017, pp. 7623–7631. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.7b00954.
Lee K.M., Hong J.Y., Tey W.Y. Cellulose, 2021, vol. 28, pp. 1513–1526. https://doi.org/10.1007/s10570-020-03598-5.
Li W., Amos K., Li M., Pu Y., Debolt S., Ragauskas A.J., Shi J. Biotechnology for Biofuels, 2018, vol. 11, 304. https://doi.org/10.1186/s13068-018-1305-7.
Ci Y.-H., Yu F., Zhou C.-X., Mo H., Li Z-Y., Ma Y.-Q., Zang L.-H. Green Chemistry, 2020, vol. 22, pp. 8713–8720. https://doi.org/10.1039/D0GC03240A.
Malaeke H., Housaindokht M.R., Monhemi H., Izadyar M. Journal of Molecular Liquids, 2018, pp. 193–199. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2018.05.001.
Hakkinen R., Abbott A. Green Chemistry, 2019, vol. 21, pp. 4673–4682. https://doi.org/10.1039/C9GC00559E.
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.
Copyright (c) 2024 Химия растительного сырья
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
2. Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
3. Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу.
