Журнал СФУ. Химия / Кинетические закономерности и оптимизация процесса пероксидной делигнификации древесины пихты как ключевой стадии получения нанофибриллированной целлюлозы

Полный текст (.pdf)
Номер
Журнал СФУ. Химия. 2022 15 (2)
Авторы
Гарынцева, Н. В.; Воробьев, С. А.; Елсуфьев, Е. В.; Сюй, Ян; Кузнецов, Б. Н.
Контактная информация
Гарынцева, Н. В.: Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» Российская Федерация, Красноярск; Воробьев, С. А.: Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» Российская Федерация, Красноярск; Елсуфьев, Е. В.: Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» Российская Федерация, Красноярск; Сюй, Ян: Колледж химической технологии Нанкинского университета лесного хозяйства Китай, Нанкин; Кузнецов, Б. Н.: Институт химии и химической технологии СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» Российская Федерация, Красноярск
Ключевые слова
древесина пихты; пероксидная делигнификация; кинетика; оптимизация; муравьиная кислота; катализатор MnSO4; нанофибриллированная целлюлоза; abies wood; peroxide delignification; kinetic; optimization; formic acid; MnSO4 catalyst; nanofibrillated cellulose
Аннотация

Установлены кинетические закономерности процесса делигнификации древесины пихты в среде «муравьиная кислота – пероксид водорода – вода» в присутствии катализатора MnSO4 в интервале температур 70–100 °C. Процесс делигнификации удовлетворительно описывается уравнением первого порядка, найденные константы скорости реакции варьируются от 1,8 до 10,2∙10–4 мин‑1, энергия активации процесса составляет 85 кДж/моль. С использованием статистического метода Бокса-Бенкина проведена математическая оптимизация условий процесса делигнификации древесины пихты как ключевой стадии получения нанофибриллированной целлюлозы. В найденных оптимальных условиях: НСООН 30 мас.%, Н2О2–9 мас.%, ГМ 15, 100 °C, 4 ч получен целлюлозный продукт с содержанием лигнина 1,2 мас.%, гемицеллюлоз 5,2 мас.%, целлюлозы 93, 1 мас.%. Средний гидродинамический диаметр частиц нанофибриллированной целлюлозы из древесины пихты, полученной методом кислотного гидролиза с последующей ультразвуковой обработкой, составляет 82 нм

Страницы
275–288
DOI
10.17516/1998-2836-0292
Статья в архиве электронных ресурсов СФУ
https://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/145632