КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОРОВОЙ СТРУКТУРЫ ГИДРОЛИЗНОГО ЛИГНИНА И ЕГО ТВЕРДЫХ КОМПОЗИТОВ С КОМПОНЕНТАМИ НЕФТЯНЫХ ТОПЛИВ И ВОДОЙ

  • Татьяна (Tat'yana) Александровна (Aleksandrovna) Савицкая (Savitskaya) Белорусский государственный университет
  • Иван (Ivan) Вадимович (Vadimovich) Резников (Reznikov) Белорусский государственный университет
  • Дмитрий (Dmitriy) Давидович (Davidovich) Гриншпан (Grinshpan) Научно-исследовательский институт физико-химических проблем
Ключевые слова: лигнин, компьютерное моделирование, поровая структура

Аннотация

Смоделирован фрагмент надмолекулярной структуры лигнина путем сшивания структурных единиц C546H600O196 по CH-связям с последующей геометрической оптимизацией методом сопряженных градиентов Полака-Рибьера в поле MNDO программного обеспечения HyperChem 8.0 и ChemBio 13.0. Расчет поровой структуры лигнина проведен на основе молекулы кумарового спирта с оптимизацией методом молекулярной механики по алгоритму ММ2 Нормана-Аллинджера с учетом диполь-дипольного взаимодействия. Путем поиска глобального минимума потенциальной энергии методом молекулярной механики по программе ММ2 и методом молекулярной динамики осуществлен расчет энергетических параметров заполнения поровой структуры лигнина молекулами органических веществ и воды, основанный на предположении о наличии в лигнине системы внутренних «закрытых» пор. Рассчитанные значения объема пор и площади удельной поверхности коррелируют с экспериментальными данными.  Показана возможность прогнозирования энергии взаимодействия молекул в лигниновой поре на основании рассчитанного параметра гидрофобности и, соответственно, предварительной оценки сорбционной активности веществ по отношению к лигнину.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Татьяна (Tat'yana) Александровна (Aleksandrovna) Савицкая (Savitskaya), Белорусский государственный университет

кандидат химических наук, профессор, заместитель декана по научной работе

Иван (Ivan) Вадимович (Vadimovich) Резников (Reznikov), Белорусский государственный университет

аспирант

Дмитрий (Dmitriy) Давидович (Davidovich) Гриншпан (Grinshpan), Научно-исследовательский институт физико-химических проблем

доктор химических наук, профессор, заведующий лабораторией растворов целлюлозы и продуктов их переработки

Литература

Brauns F.E., Brauns D.A. The chemistry of lignin, New York; London, 1960, 804 p.

Flory P.J. Principles of рolymer сhemistry, New York, 1953, 672 р.

De Zhen P. Idei skeylinga v fizike polimerov. [Ideas of scaling in polymer physics]. Moscow, 1982, 368 p. (in Russ.).

Kokorevics A., Gravitis J., Ozol'Kalnin V. Khimiya drevesiny, 1989, no. 1, p. 324. (in Russ.).

Karmanov A.P., Monakov Yu.B. Uspekhi khimii, 2003, vol. 72, no. 8, pp. 797–819. (in Russ.).

Russell W.R. et al. Archives of biochemistry and biophysics, 1996, vol. 332, no. 2, pp. 357–366, DOI: 10.1006/abbi.1996.0353.

Heller W. International Symposium on Natural Phenols in Plant Resistance, 1993, vol. 381, pp. 46–73. DOI: 10.17660/ActaHortic.1994.381.2.

Eriksson Ö., Goring D. A.I., Lindgren B.O. Wood science and technology, 1980, vol. 14, no. 4, pp. 267–279.

Nie M., Huo S., Kong Z. Chemistry and Industry of Forest Products, 2010, vol. 5, pp. 1–27.

Ozolin'-Kalnin V.G., Gravitis Ya.A., Veyde F.G., Kokorevich A.G. Khimiya drevesiny, 1985, no. 1, pp. 108–109. (in Russ.).

Savitskaya T.A., Reznikov I.V., Shcheglov V.A., Tsygankova N.G., Telysheva G.M., Grinshpan D.D. Inzhenernofizicheskiy zhurnal, 2012, vol. 85, no. 3, pp. 611–616. (in Russ.).

Spessard G.O. Journal of chemical information and computer sciences, 1998, vol. 38, no. 6, pp. 1250–1253, DOI: 10.1021/ci980264t.

Nimz H. Angewandte Chemie International Edition in English, 1974, vol. 13, no. 5, pp. 313–321.

HyperChem R. 7.51 for Windows – Molecular Modeling System. Hypercube, USA, 2005.

Chem3D. CambridgeSoft Corporation, Cambridge, Massachusetts, USA, 2008.

Drugov Yu.S., Rodin A.A. Ekologicheskiye analizy pri razlivakh nefti i nefteproduktov, Moscow, 2007, 270 p. (in Russ.).

Jeon J.W. et al. ChemSusChem, 2015, vol. 8, no. 3, pp. 428–432, DOI: 10.1002/cssc.201402621.

Repnikova Ye.A., Aleshina L.A., Glazkova S.V., Fofanov A.D. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2004, no. 1, pp. 5–9. (in Russ.).

Carrott P.J.M. et al. Carbon, 2010, vol. 48, no. 14, pp. 4162–4169, DOI: 10.1016/j.carbon.2010.07.031.

Vainio U. et al. Langmuir, 2004, vol. 20, pp. 9736–9744, DOI: 10.1021/la048407v.

Wang W. et al. BioMed Research International, 2016, article ID 8568604, 7 p. DOI: 10.1155/2016/8568604.

Singh G. et al. Carbon, 2017, vol. 116, pp. 448–455, DOI: 10.1016/j.carbon.2017.02.015.

Zhang Y., Wang A., Zhang T. Chemical Communications, 2010, vol. 46, no. 6, pp. 862–864, DOI: 10.1039/B919182H.

Sevilla M., Fuertes A.B. Carbon, 2009, vol. 47, no. 9, pp. 2281–2289, DOI: 10.1016/j.carbon.2009.04.026.

Zhao Z. et al. Journal of Materials Chemistry A, 2015, vol. 3, no. 29, pp. 15049–15056, DOI: 10.1039/C5TA02770E.

Foo K.Y., Hameed B.H. Bioscience Techn., 2012, vol. 111, pp. 425–432, DOI: 10.1016/j.biortech.2012.01.141.

Mičič M. et al. Scanning, 2000, vol. 22, no. 5, pp. 288–294, DOI: 10.1002/sca.4950220503.

Zou Y., Han B.X. Adsorp. Sci. Technol., 2001, vol. 19, pp. 59–72, DOI: 10.1260/0263617011493971.

Beletskaya M.G., Bogdanovich N.I., Kuznetsova L.N., Savrasova Yu.A. Izvestiya vuzov. Lesnoy zhurnal, 2011, no. 6, pp. 125–132. (in Russ.).

Beletskaya M.G., Bogdanovich N.I. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2013, no. 3, pp. 77–82. (in Russ.).

Модель поры
Опубликован
2019-03-06
Как цитировать
1. Савицкая (Savitskaya)Т. (Tat’yana) А. (Aleksandrovna), Резников (Reznikov)И. (Ivan) В. (Vadimovich), Гриншпан (Grinshpan)Д. (Dmitriy) Д. (Davidovich) КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОРОВОЙ СТРУКТУРЫ ГИДРОЛИЗНОГО ЛИГНИНА И ЕГО ТВЕРДЫХ КОМПОЗИТОВ С КОМПОНЕНТАМИ НЕФТЯНЫХ ТОПЛИВ И ВОДОЙ // Химия растительного сырья, 2019. № 1. С. 73-84. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/3768.
Выпуск
Раздел
Биополимеры растений