КАТАЛИТИЧЕСКОЕ ОЗОНИРОВАНИЕ ЛИСТВЕННОЙ СУЛЬФАТНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

  • Кирилл (Kirill) Сергеевич (Sergeevich) Мухрыгин (Mukhrygin) Институт химии Коми НЦ УрО РАН
  • Валерий (Valerij) Анатольевич (Anatol'evich) Демин (Demin) Институт химии Коми НЦ УрО РАН; Сыктывкарский лесной институт (филиал) ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова»
Ключевые слова: целлюлоза, остаточный лигнин, озон, каталитическое озонирование, глубина делигнификации

Аннотация

Впервые исследовано влияние ионов металлов переменной валентности на процесс озонирования лиственной сульфатной целлюлозы. Изучен процесс окислительной делигнификации и деструкции лиственной сульфатной целлюлозы при обработке озоном водной суспензии и в газовой фазе в присутствии ионов Mn2+, Cr3+ и Fe2+ методами УФ-спектрофотометрии, ИК-спектроскопии и вискозиметрии. Показано, что введение ионов металлов переменной валентности в реакционную смесь увеличивает глубину делигнификации в 1,1–1,6 раза (Fe2+-Cr3+) при интенсивном перемешивании суспензии целлюлозы, и в 2,3 раза (Mn2+) в условиях недостаточного перемешивания (за счет барботирования озоно-воздушной смесью). Наибольшая глубина делигнификации в присутствии ионов МПВ составляет 39,8%. При озонировании в газовой фазе наблюдается более существенное увеличение глубины делигнификации лиственной сульфатной целлюлозы, чем при обработке разбавленных суспензий: до 62,1% без катализатора и до 67,5% в присутствии ионов Mn2+. По мере увеличения концентрации ионов Mn2+, Cr3+ и Fe2+ в реакционной смеси деструкция целлюлозы возрастает, СП изменяется от 1050 до 650, 720 и 800 соответственно. Изучены спектральные характеристики озонированной целлюлозы.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Кирилл (Kirill) Сергеевич (Sergeevich) Мухрыгин (Mukhrygin), Институт химии Коми НЦ УрО РАН
Младший научный сотрудник лаборатории химии растительных полимеров
Валерий (Valerij) Анатольевич (Anatol'evich) Демин (Demin), Институт химии Коми НЦ УрО РАН; Сыктывкарский лесной институт (филиал) ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова»

доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой ЦБП, ЛХ и ПЭ, главный научный сотрудник лаборатории химии растительных полимеров

Литература

1. Demin V.A., Dontsov A.G. Ozon i drugie ekologicheski chistye okisliteli : 30-e zasedanie Vserossiiskogo nauchno-prikladnogo seminara. [30th meeting of the All-Russian Scientific and Applied Seminar "Ozone and other environmen-tally friendly oxidants"]. M., 2008, pp. 73–85. (in Russ.).

2. Bogolitsyn K.G., Skrebets T.E. Materialy I Vserossiiskoi konferentsii «Ozon i drugie ekologicheski chistye okisliteli». [Materials of the 1st All-Russian Conference "Ozone and other environmentally friendly oxidizers"]. M., 2005, pp. 47–57. (in Russ.).

3. Demin V.A. Sovremennye fundamental'nye i prikladnye issledovaniia. 2012, no. 4(7), pp. 91–95. (in Russ.).

4. Demin V.A. Teoreticheskie osnovy otbelki tselliulozy. [Theoretical Basics of Cellulose Bleaching]. St. Petersburg, 2013, 100 p. (in Russ.).

5. Dontsov A.G. Izbiratel'nost' delignifikatsii listvennoi tselliulozy ozonom : avtoref. diss. … kand. khim. nauk. [Selectivi-ty of delignification of deciduous cellulose with ozone. Abstract of diss. ... cand. chem. science]. Arkhangel'sk. 2001, 20 p. (in Russ.).

6. Demin V.A., German E.V. Khimiia drevesiny, 1994, no. 3, pp. 38–45. (in Russ.).

7. Pazukhina G.A., Davliashin K.S. Izvestiia SPbGLTA, 2011, vol. 195, no. 2, pp. 163–171. (in Russ.).

8. Chuiko G.V., Chupka E. I., Nikitin V.M. Bumazhnaia promyshlennost', 1972, vol. 47, no. 8, pp. 7–8. (in Russ.).

9. Mitrofanova A.N., Khudoshin A.G., Lunin V.V. Zhurnal fizicheskoi khimii, 2010, vol. 84, no. 7, pp. 1263–1268.
(in Russ.).

10. Ben'ko E.M., Mukovnia A.V., Lunin V.V. Zhurnal fizicheskoi khimii, 2007, vol. 81, no. 5, pp. 815–819. (in Russ.).

11. Mitrofanova A.N., Khudoshin A.G., Lunin V.V. Zhurnal fizicheskoi khimii, 2013, vol. 87, no. 7, pp. 1049–1053.
(in Russ.).

12. Ksenofontova M.M., Mitrofanova A.N., Priakhin A.N., Lunin V.V. Zhurnal fizicheskoi khimii, 2005, vol. 79, no. 7, pp. 1185–1188. (in Russ.).

13. Shatalov A.A., Pereira H. Chemical Engineering Journal, 2009, vol. 155, pp. 380–387.

14. Shatalov A.A., Pereira H. Bioresource Technology, 2010, vol. 101, pp. 4616–4621.

15. Mamleeva N.A., Autlov S.A., Bazarnova N.G., Lunin V.V. Khimiia rastitel'nogo syr'ia, 2015, no. 4, pp. 5–13. (in Russ.).

16. Khudoshin A.G., Mitrofanova A.N., Lunin V.V. Zhurnal fizicheskoi khimii, 2012, vol. 86, no. 3, pp. 360–365. (in Russ.).

17. Vlasova T.E., Nekhaichuk A.D. Tselliuloza, bumaga, karton, 1974, no. 9, p. 9. (in Russ.).

18. Bolotnikova L.S., Danilov S.N., Samsonova T.I. Zhurnal prikladnoi khimii, 1966, vol. 39, no. 1, pp. 176–180. (in Russ.).

19. Shabalina A.V., Fakhrutdinova E.D., Fedotova M.I., Belova K.A., Bykova P.V. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta, 2013, no. 375, pp. 200–203. (in Russ.).

20. Levanov A.V., Antipenko E.E., Lunin V.V. Zhurnal fizicheskoi khimii, 2012, vol. 86, no. 3, p. 593–597. (in Russ.).

21. Kontorshchikova K.N., Obukhova L.M., Sibirkin A.A. Bioradikaly i Antioksidanty, 2015, vol. 2, no. 3, pp. 45–53.
(in Russ.).

22. Bazarnova N.G., Karpova E.V., Katrakov I.B. i dr. Metody issledovaniia drevesiny i ee proizvodnykh : uchebnoe posobie. [Methods of research of wood and its derivatives: Textbook]. Barnaul, 2002, 160 p. (in Russ.).

23. Rogovin Z.A. Khimiia tselliulozy. [Chemistry of cellulose]. Moscow, 1972, 512 p. (in Russ.).
Опубликован
2017-09-21
Как цитировать
[1]
Мухрыгин (Mukhrygin)К. (Kirill) и Демин (Demin)В. (Valerij) 2017. КАТАЛИТИЧЕСКОЕ ОЗОНИРОВАНИЕ ЛИСТВЕННОЙ СУЛЬФАТНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ. Химия растительного сырья. 4 (сен. 2017), 15-22. DOI:https://doi.org/https://doi.org/10.14258/jcprm.2017041568.
Выпуск
Раздел
Биополимеры растений