ДЕГРАДАЦИЯ СТРУКТУРЫ ДРЕВЕСИНЫ СОСНЫ ПРИ ОЗОНОЛИТИЧЕСКОЙ ДЕЛИГНИФИКАЦИИ
Аннотация
Исследованы превращения древесины сосны под воздействием озона. Определено содержание лигнина (ЛГ) и целлюлозы в целлюлозосодержащем материале (ЦМ) из озонированной древесины. Определена степень полимеризации целлюлозы из ЦМ. Образцы ЦМ исследованы методами ИК-спектроскопии диффузного отражения и рентгенодифракционного анализа (РДА). Проведен ВЭЖХ-анализ водорастворимых продуктов озонолиза ЛГ.
Озонирование древесины приводит к деструкции ЛГ, достигается степень делигнификации 40–42%. Деструкция ароматических компонентов подтверждается спектрами ИК-ДО. Отмечено уменьшение интенсивности скелетных колебаний ароматического кольца 1511, 1598 см-1, полосы 1662 cм-1 и увеличение интенсивности валентных С=О колебаний лигнина и гемицеллюлоз (ГЦ) при 1736 см -1.
Стехиометрическое соотношение количества поглощенного озона и разрушенных гваяцильных единиц, а также состав водорастворимых продуктов показывает, что основным механизмом деструкции ЛГ в древесине является озонолиз.
Данные РДА и уменьшение СП целлюлозы показали, что помимо ЛГ при озонировании разрушаются также ГЦ и аморфная целлюлоза. Установлено, что наиболее эффективной деструкции лигнина при наименьшей деградации целлюлозного волокна соответствует область удельного поглощения озона £1,5 ммоль O3/г.
Скачивания
Metrics
Литература
Bogolitsyn K.G. Rossiyskiy khimicheskiy zhurnal, 2004, vol. 48, no. 6, pp. 105–123. (in Russ.).
Brochier B., Kuligowski C., Voiron S., Petit-Conil M. Ozone news, 2006, vol. 34, no. 6, pp. 21–28.
Travaini R. Martín-Juárez J., Lorenzo-Hernando A., Bolado-Rodriges S. Biores. Technol., 2016, vol. 199, no. 1, pp. 2–10. DOI: 10 1016/j.biotech.2015.08.143.
Mamleeva N.A., Autlov S.A.;Bazarnova N.G, Lunin V.V. Russ. J. Bioorg. Chem., 2016, vol. 42, no. 7, pp. 694–699. DOI: 10.1134/S1068162016070098.
Mamleyeva N.A., Kustov A.L., Lunin V.V. Zhurnal fizicheskoy khimii, 2018, vol. 92, no. 9, pp. 1402–1408. DOI: 10.1134/S0036024418090182. (in Russ.).
Mamleeva N.A., Babayeva N.A., Kharlanov A.N., Lunin V.V. Russ. J. Phys. Chem. A, 2019, vol. 93, no. 1, pp. 37–42. DOI: 10.1134/S0044453719010199.
Ben’ko E.M., Manisova O.R., Lunin V.V. Russ. J. Phys. Chem. A., 2017, vol. 91, no. 7, pp. 1190–1196. DOI: 10.1134/s0036024417070056.
Andersen S.L.F., Castoldi R., Bracht A., Peralta R.A., Alves de Lima E., Helm C.V., Moreira R., Peralta R.M. Wood Sci. Technol., 2019, vol. 53, Issue 1, pp. 49–69. DOI: 10.1007/s00226-018-1061-7.
Li C., Wang L., Chen Z., Li Y., Wang R., Luo X., Cai G., Li Y., Yu Q., Lu J. Bioresour. Technol., 2015, vol. 183, no. 1, pp. 240–247. DOI: 10.1016/j.biortech.2015.01.042.
Obolenskaya A.V., Yel'nitskaya Z.P., Leonovich A.A. Laboratornyye raboty po khimii drevesiny i tsellyulozy. [Laborato-ry work on the chemistry of wood and cellulose]. Moscow, 1991, 320 p. (in Russ.).
Yu Z., Jameel H., Chang H., Park S. Biores. Technol., 2011, vol. 102, pp. 9083–9089. DOI: 10.1016/j.biortech.2011.07.001.
Segal L., Creely J.J., Martin.Jr. A.E., Conrad C.M. Tex. Res. J., 1959, vol. 29, no. 10, pp. 786–794. DOI: 10.1177%2F004051755902901003.
Schöne L., Herrmann H. Atmos. Chem. Phys., 2014, vol. 14, pp. 4503–4514. DOI: 10.5194/acp-14-4503-2014.
Razumovsky S.D., Zaikov G.E. Ozone and its reactions with organic compounds. Kinetics and mechanism. Amsterdam. The Nethelands. Elsevier. 1984.
Bailey P.S. Ozonation of Aromatic Compounds. in Ozonation in Organic Chemistry, vol. 2. Nonolefinic compounds. New York. 1982, pp. 31–37.
Pandey K.K., Theagarjan K.S. Holz als Roh- und Werkstoff., 1997, vol. 55, pp. 383–390. DOI: 10.1007/s00107005025.
Schwanninger M., Rodrigues J.C., Pereira H., Hinterstoisser B. Vibrational Spectroscopy, 2004, vol. 36, pp. 23–40. DOI: 1016/j.vibspec.2004.02.003.
Bazarnova N.G., Karpova Ye.V., Katrakov et al. Metody issledovaniya drevesiny i yeyo proizvodnykh. [Methods for studying wood and its derivatives]. Barnaul, 2002, 160 p. (in Russ.).
Faix O., Böttcher J.H. Holz als Roh- und Werkstoff., 1992, vol. 50, pp. 221–226.
Derkacheva O.Yu., Sukhov D.A. Macromol. Symp., 2008, vol. 265, no. 1, pp. 61–68. DOI: 10.1002/masy.200850507.
Proniewicz L. M., Paluszkiewicz C., Wesełucha-Birczyn´ska A., Baran´ski A., Dutka D. J. Mol. Structure, 2002, vol. 614, pp. 345–353. DOI: 10.1016/S0022-2860(02)00275-2.
Aleshina L.A., Glazkova S.V., Lugovskaya L.A., Podoynikova M.V., Fofanov A.D., Silina Ye.V. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2001, no. 1, pp. 5–36. (in Russ.).
Park S., Baker J.O., Himmel M.E, Parilla P.A., Johnson D.K. Biotechnol. Biofuels., 2010, vol. 3, no. 10. DOI: 10.1186/1754-6834-3-10.
Baryshnikov S.V., Sharypov V.I., Zhizhayev A.M., Beregovtsova N.G., Kuznetsov B.N. J. Siberian Federal Univ. Chem., 2010, vol. 3, no. 2, pp. 120–127. (in Russ.).
Mamleeva N.A., Abrosimova G.E., Kharlanov A.N., Lunin V.V. Russ. J. Phys. Chem. A., 2013, vol. 87, no. 7, pp. 1102–1107. DOI: 10.1134/S0036024413070200.
Ragnar M., Eriksson T., Reitberger T. Holzforschung, 1999, vol. 53, no. 1, pp. 292–298. DOI: 10.1515/HF.1999.049.
Staehelin J., Hoigné J. Environ. Science Technol., 1982, vol. 16, no. 12, pp. 666–681. DOI: 10.1021/es00104a009.
Olkkonen C., Tylli Y., Forsskåhl I., Fuhrmann A., Hausalo T., Tamminen T., Hortling B., Janson J. Holzforschung, 2000, vol. 54, pp. 397–406. DOI: 10.1515/HF.2000.067.
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.
