ВЛИЯНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ВОДНОЙ ОБРАБОТКИ СОСНОВЫХ ОПИЛОК НА СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ И СВОЙСТВА УГЛЕРОДНОГО ПРОДУКТА НА ЕЕ ОСНОВЕ

  • Светлана (Svetlana) Ивановна (Ivanovna) Цыганова (Tsyganova) Институт химии и химической технологии СО РАН, Академгородок, 50/24, Красноярск, 660036
  • Ольга (Ol'ga) Юрьевна (Yur'evna) Фетисова (Fetisova) Институт химии и химической технологии СО РАН, Академгородок, 50/24, Красноярск, 660036
  • Галина (Galina) Николаевна (Nikolaevna) Бондаренко (Bondarenko) Институт химии и химической технологии СО РАН, Академгородок, 50/24, Красноярск, 660036
  • Нина (Nina) Ивановна (Ivanovna) Павленко (Pavlenko) Институт химии и химической технологии СО РАН, Академгородок, 50/24, Красноярск, 660036
  • Елена (Elena) Алексеевна (Alekseevna) Андреева (Andreeva) Институт химии и химической технологии СО РАН, Академгородок, 50/24, Красноярск, 660036
Ключевые слова: древесина сосны, водная обработка, карбонизация, пористый углеродный материал

Аннотация

Изучено влияние длительной водной выдержки опилок сосны на структуру древесины и ее углеродного продукта. Установлено, что подобная обработка древесины приводит к увеличению доли аморфной фазы и содержания водорода в ее составе. С помощью рентгенофазового анализа определено, что после водной обработки древесины уменьшается степень кристалличности целлюлозы и повышается ширина размера кристаллитов. Выявлено, что повышенное содержание аморфной составляющей в древесине после водной обработки сохраняется в структуре углеродного продукта на ее основе по сравнению с необработанной древесиной и ее продукта.

Показана возможность получения пористых углеродных материалов из опилок древесины сосны, подвергнутых длительной выдержке в воде. Карбонизация этих опилок до 800 °С приводит к образованию пористого углеродного продукта, удельная поверхность которого в 400 раз выше удельной поверхности продукта, полученного из обычных опилок в тех же условиях. Предполагается, что раскрытие пористой структуры углеродного продукта из древесины после водной обработки вызвано ее изменением, в том числе расширением кристаллической решетки целлюлозы, и удалением в процессе карбонизации образующихся низкомолекулярных фрагментов. 

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Светлана (Svetlana) Ивановна (Ivanovna) Цыганова (Tsyganova), Институт химии и химической технологии СО РАН, Академгородок, 50/24, Красноярск, 660036
старший научный сотрудник лаборатории процессов синтеза и превращения углеводородов, кандидат химических наук
Ольга (Ol'ga) Юрьевна (Yur'evna) Фетисова (Fetisova), Институт химии и химической технологии СО РАН, Академгородок, 50/24, Красноярск, 660036
старший научный сотрудник лаборатории процессов синтеза и превращения углеводородов, кандидат химических наук
Галина (Galina) Николаевна (Nikolaevna) Бондаренко (Bondarenko), Институт химии и химической технологии СО РАН, Академгородок, 50/24, Красноярск, 660036
старший научный сотрудник лаборатории рентгеновских и спектральных методов анализа, кандидат химических наук
Нина (Nina) Ивановна (Ivanovna) Павленко (Pavlenko), Институт химии и химической технологии СО РАН, Академгородок, 50/24, Красноярск, 660036
ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной спектроскопии и анализа, кандидат химических наук
Елена (Elena) Алексеевна (Alekseevna) Андреева (Andreeva), Институт химии и химической технологии СО РАН, Академгородок, 50/24, Красноярск, 660036
ведущий технолог лаборатории рентгеновских и спектральных методов анализа

Литература

Lionetto F., Del Sole R., Cannoletta D. et al. Monitoring wood degradation during Weathering by Cellulose Crystallinity // Materials. 2012. Vol. 5. Pp. 1910–1922.

Dobrică I., Bugheanu P., Stănculescu I.et al. FTIR spectral data of wood used in Romanian traditional village construc-tions // Analele Universitătii din Bucureşti – Chimie. 2008. Anul. XVII. Vol. 1. Pp. 33–37.

Marsh H., Rodriguez-Reinoso F. Activated Carbon. Elsevier Ltd., 2006. 536 p.

Tsyganova S.I., Korol’kova I.V., Chesnokov N.V., Kuznetsov B.N. Formation of the porous structure of carbon mate-rials during carbonization of microcrystalline cellulose modified by phosphoric acid // Russian Journal of Bioorganic Chemistry. 2011. Vol. 37, N7. Pp. 809–813.

Tsyganova S., Patrushev V., Zhizhaev A. Gold deposition on magnetic porous composites synthesized from modified wood sawdust at different temperatures // Wood Sci. Technol. 2015. Pp. 869–878.

Azadfallah M., Mirshokraei S.A., Latibari A.J., Parsapajouh D. Analysis of Photodegraded Lignin on Cellulose Matrix by Means of FTIR Spectroscopy and High Pressure Size Exclusion Chromatography // Iranian Polymer Journal. 2008. Vol. 17, N1. Рp. 73–80.

Anderson E.L., Pawlak Z., Owen N.L. et al. Infrared studies of wood weathering. Part I: Softwoods// Applied Spec-troscopy. 1991. Vol. 45. Pp. 641–647.

Engelund E.T., Thygesen L.G., Svensso S. et al. A critical discussion of the physics of wood-water interactions // Wood Sci. Technol. 2013. Vol. 47. Pp. 141–164.

Березин А.С., Тужиков О.И. Механизмы растворения целлюлозы в прямых водных растворителях (обзор) // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2010. Т. 2, №62. С. 5–23.

Алешина Л.А., Глазкова С.В., Луговская Л.А. и др. Современные представления о строении целлюлоз (обзор) // Химия растительного сырья. 2001. №1. С. 5–36.

Manoj B., Kunjomana A.G. Study of stacking structure of amorphous carbon by X-ray diffraction technique // Int. J. Electrochem. Sci. 2012. Vol. 7. Pp. 3127–3134.

Terinte N., Ibbett R., Schuster K.C. Overview on native cellulose and microcrystalline cellulose I structure studied by x-ray diffraction (WAXD): comparison between measurement techniques // Lenzinger Berichte. 2011. Vol. 89. Pp. 118–131.

Khazraji A.C., Robert S. Self-assembly and intermolecular forces when cellulose and water interact using molecular modeling // J. of Nanomaterials. 2013. Vol. 2013. Pp. 1–10.

Pandey K.K., Theagarajan K.S. Analysis of wood surfaces and ground wood by diffuse reflectance (DRIFT) and pho-toacoustic (PAS) Fourier transform infrared spectroscopic techniques // Holz als Roh - und Werkstoff. 1997. Vol. 55, N6. Pp. 383–390.

Юхневич Г.В. Инфракрасная спектроскопия воды. М., 1973. 211 с.

Опубликован
2015-11-03
Как цитировать
[1]
Цыганова (Tsyganova)С. (Svetlana) И. (Ivanovna), Фетисова (Fetisova)О. (Ol’ga) Ю. (Yur’evna), Бондаренко (Bondarenko)Г. (Galina) Н. (Nikolaevna), Павленко (Pavlenko)Н. (Nina) И. (Ivanovna) и Андреева (Andreeva)Е. (Elena) А. (Alekseevna) 2015. ВЛИЯНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ВОДНОЙ ОБРАБОТКИ СОСНОВЫХ ОПИЛОК НА СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ И СВОЙСТВА УГЛЕРОДНОГО ПРОДУКТА НА ЕЕ ОСНОВЕ. Химия растительного сырья. 4 (ноя. 2015), 85-91. DOI:https://doi.org/10.14258/jcprm.201504802.
Выпуск
Раздел
Технологии

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)