ИЗУЧЕНИЕ ТЕРМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРЕВРАЩЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ И КОРЫ ОСИНЫ

  • Надежда (Nadezhda) Михайловна (Mikhailovna)) Микова(Mikova) Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ КНЦ СО РАН
  • Ольга (Ol'ga) Юрьевна (Yur'evna) Фетисова (Fetisova) Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ КНЦ СО РАН
  • Иван (Ivan) Петрович (Petrovich) Иванов (Ivanov) Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ КНЦ СО РАН
  • Нина (Nina) Ивановна (Ivanovna) Павленко (Pavlenko) Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ КНЦ СО РАН
  • Николай (Nikolaj) Васильевич (Vasil'evich) Чесноков (Chesnokov) Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ КНЦ СО РАН
Ключевые слова: древесина и кора осины, термогравиметрический анализ, дифференциальная сканирующая калориметрия, диапазон разложения, пиролиз, функциональный состав, морфология поверхности

Аннотация

С использованием методов термогравиметрии (ТГ) и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), микрорентгеноспектрального анализа, ИК-Фурье спектроскопии и тепловой адсорбции азота (БЭТ) изучены процессы термической деструкции древесной биомассы осины (коры и древесины) в атмосфере аргона и воздуха в диапазоне температур от 25 до 800 °С. Охарактеризованы состав и свойства продуктов, получаемых в результате термического разложения исходных образцов коры и древесины осины.

Установлено, что диапазон основного термического разложения древесины в инертной среде включает интервал от 227 до 500 °С, а коры осины охватывает интервал температур от 180 до 600 °С. В атмосфере воздуха температурная зона термораспада сужается, убыль массы вещества наблюдается в двух температурных интервалах преимущественного разложения вещества со сдвигом в сторону понижения максимальной скорости разложения для коры (~на 40 °С), а для древесины – на 34,6 °С.

Выяснено, что суммарный тепловой эффект термического разложения в среде воздуха для древесины осины составил 7734 Дж/г, а для коры – 10393 Дж/г.

Согласно данным СЭМ и микрорентгеноспектральному анализу, на поверхности продуктов карбонизации коры зафиксировано значительное увеличение фаз локализации соединений кальция и калия. 

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Надежда (Nadezhda) Михайловна (Mikhailovna)) Микова(Mikova), Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ КНЦ СО РАН
старший научный сотрудник,  кандидат химических наук
Ольга (Ol'ga) Юрьевна (Yur'evna) Фетисова (Fetisova), Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ КНЦ СО РАН
научныйсотрудник, кандидат химических наук
Иван (Ivan) Петрович (Petrovich) Иванов (Ivanov), Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ КНЦ СО РАН
старший научный сотрудник,  кандидат технических наук
Нина (Nina) Ивановна (Ivanovna) Павленко (Pavlenko), Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ КНЦ СО РАН
ведущий научныйсотрудник,  кандидат химических наук
Николай (Nikolaj) Васильевич (Vasil'evich) Чесноков (Chesnokov), Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ КНЦ СО РАН
директор,  доктор химических наук

Литература

1. Poletto M., Zattera A.J., Forte M.M.C., Santana R.M.C. Bioresource Technology, 2012, vol. 109, pp. 148–153.

2. Sebio-Punal T., Naya S., Lopez-Beceiro J., Tarrio-Saaverda J., Artiaga R. J. Therm. Anal. Calorim., 2012, vol. 109(3), pp. 1163–1167.

3. Nakanishi M., Ogi N., Fukuda Y. J. Therm. Anal. Calorim., 2010, vol. 101(1), pp. 391–396.

4. Fengel D., Vegener G. Drevesina (Khimiia, ul'trastruktura, reaktsii). [Wood (Chemistry, ultrastructure, reactions)]. Moscow, 1988, 512 p. (in Russ.).

5. Byrne C.E., Nagle D.C. Carbon., 1997, vol. 35, pp. 267–273.

6. Mikova N.M., Ivanov I.P., Chesnokov N.V., Kuznetsov B.N. Zhurnal SFU, 2015, vol. 8, no. 1, pp. 78–85. (in Russ.).

7. Krol M., Gryglewicz G., Machnikowski J. Fuel Processing Technology, 2011, vol. 92, pp. 158–165.

8. Salas-Enriguez B.G., Torres-Huerta A.M., Conde-Barajas E., Dominiguez-Crespo M.A., Diaz-Garcia L., Ma. de la Luz, Negrete-Rodriguez X. J. Therm. Anal. Calorim., 2016, vol. 124, pp. 1383–1398.

9. Daineko I.P., Faustova N.M. Khimiia rastitel'nogo syr'ia, 2015, no. 1, pp. 51–62. (in Russ.).

10. Dolgodvorova S.Ia., Burlakova R.F., Cherniaeva G.N. Khimiia drevesiny, 1990, no. 5, pp. 79–82. (in Russ.).

11. Maryandyshev P., Chernov A., Lyubov V., Trouve G., Brillard A., Brilhac J-F. J. Therm. Anal. Calorim., 2015, vol. 122, pp. 963–973.

12. Loskutov S.R., Shapchenkova O.A., Aniskina A.A. Sibirskii Lesnoi zhurnal, 2015, no. 6, pp. 17–30. (in Russ.).

13. Sebestyen Z., Lezsovits F., Jakab E., Varhegyi. G. J. Therm. Anal. Calorim., 2012, vol. 110(3), pp. 1501–1509.

14. Vichnevsky S., Fuhr B., Melnichuk J. J. Pulp & Paper Sci., 2003, vol. 29(1), pp. 17–20.

15. Muller-Hagedorn M., Bockhorn H. J. Anal. Appl. Pyrolysis., 2007, vol. 79, pp. 136–146.

16. Obolenskaia A.V., El'nitskaia Z.P., Leonovich A.A. Laboratornye raboty po khimii drevesiny i tselliulozy. [Laboratory work on the chemistry of wood and cellulose]. Moscow, 1991, 320 p. (in Russ.).

17. Korosec R.C., Lavric B., Rep G., Pohleven F., Bukovec P. J. Therm. Anal. Calorim., 2009, vol. 98(1), pp. 189–195.

18. Wang S., Guo X., Wang K., Luo Z. J. Anal. Appl. Pyrolysis., 2011, vol. 91, pp. 183–189.

19. Shen D.K., Gu S., Luo K.H., Bridgwater A.V., Fang M.X. Fuel, 2009, vol. 88, pp. 1024–1030.

20. Caprariis B., Santarelli M.L., Scarsella M., Herce C., Verdone N., Filippis P. J. Therm. Anal. Calorim., 2015, vol. 121, pp. 1403–1410.

21. Mamleev V., Bourbigot S., Yvon J. J. Anal. Appl. Pyrolysis., 2007, vol. 80, pp. 151–165.

22. Stefanidis S.D., Kalogiannis K.G., Iliopoulou E.F., Michailof C.M., Pilavachi P.A., Lappas A.A. J. Anal. Appl. Pyroly-sis, 2014, vol. 105, pp. 143–150.

23. Raemy A., Schweizer T.F. J. Thermal Anal., 1983, vol. 28, pp. 95–107.

24. Bazarnova N.G., Karpova E.V., Katrakov I.B., Markin V.I., Mikushina I.V., Ol'khov Iu.A., Khudenko S.V. Metody is-sledovaniia drevesiny i ee proizvodnykh. Uchebnoe posobie. [Methods of studying wood and its derivatives. Tutorial]. Barnaul, 2002, 160 p. (in Russ.).

25. Diaz-Teran J., Nevskaia D.M., Fierro J.L.G., Lopez-Peinado A.J., Jerez A. Micropor. Mesopor. Mater., 2003, vol. 60, pp. 173–181.

26. Shebani A.N., Van Reenen A.J., Meincken M. Thermochim. Acta., 2008, vol. 471(1-2), pp. 43–50.

27. Nada A.M.A., Abou Yousef H., El-Gohary S. J. Therm. Anal. Calorim., 2002, vol. 68, pp. 265–273.

28. Nassar M.M., MacKay G.D.M. Wood and Fiber Science, 1984, vol. 16(3), pp. 441–453.

29. Alabadi A., Razzaque S., Yang Y., Chen S., Tan B. J. Chem. Engineering, 2015, vol. 281, pp. 606–612.

30. Eiubova N.A., Aliev S.M., Sultanova K.D. Khimiia rastitel'nogo syr'ia, 2015, no. 1, pp. 197–203. (in Russ.).

31. Cagnon B., Py X., Guillot A., Stoeckli F., Chambat G. Bioresource Technology, 2009, vol. 100, pp. 292–298.

32. Faix O. Methods in Lignin Chemistry, ed. S.Y. Lin, C.W. Dence. Springer-Verlag Berlin-Heidelberg, 1992, pp. 233–241.

33. Diez M.A., Alvarez R., Fernandez M. Fuel, 2012, vol. 96, pp. 306–313.

34. Gao N., Li A., Quan C, Du L., Duan Y. J. Anal. Appl. Pyrolysis, 2013, vol. 100, pp. 26–32.

35. Strezov V., Patterson M., Zymla V., Fisher K., Evans T.J., Nelson P.F. J. Appl. Pyrolysis, 2007, vol. 79, pp. 91–100.
Опубликован
2017-05-31
Как цитировать
[1]
Микова(Mikova)Н. (Nadezhda), Фетисова (Fetisova)О. (Ol’ga), Иванов (Ivanov)И. (Ivan), Павленко (Pavlenko)Н. (Nina) и Чесноков (Chesnokov)Н. (Nikolaj) 2017. ИЗУЧЕНИЕ ТЕРМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРЕВРАЩЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ И КОРЫ ОСИНЫ. Химия растительного сырья. 4 (май 2017), 53-64. DOI:https://doi.org/https://doi.org/10.14258/jcprm.2017042018.
Выпуск
Раздел
Биополимеры растений