ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИПМех РАН |
||
Продолжено изучение взаимодействия озона с растительной биомассой. Проведена серия экспериментов по оптимизации условий озонирования растительных материалов. Установлены значения влажности древесины, соответствующие максимальной степени делигнификации и степени превращения озона. Для выяснения механизма действия озона изучены продукты озонирования растительной биомассы. С помощью метода ВЭЖХ получены кинетические профили водорастворимых продуктов озонолиза лигнина древесины и соломы. Определен выход продуктов в зависимости от количества поглощенного озона. На основе данных ИК-спектроскопии установлено, что озонирование соломы приводит к деструкции ароматических систем лигнина, небольшая часть лигнина, находящегося во внутренних клеточных областях, мало доступна озону. Определена зависимость между количеством поглощенного озона и содержанием в озонированной соломе остаточного лигнина. Сделан вывод, что на продолжительном этапе озонирования озон расходуется преимущественно на реакцию с лигнином. Исследованы структурные изменения лигноцеллюлозных материалов при обработке озоном. С использованием метода адсорбции красителя из водных растворов показано, что солома обладает значительно большей удельной поверхностью, чем древесина. Озонирование древесины приводит к уменьшению сродства ее поверхности к красителю, но практически не изменяет величину доступной внутренней поверхности. Установлено, что озонирование сопровождается уменьшением среднего размера и видимой поверхности частиц древесины и соломы вследствие извлечения части продуктов озонолиза и потери жесткости лигноуглеводной матрицы. Из дифрактограмм озонированной соломы определены величины степени кристалличности образцов различной степени делигнификации. Показано, что удаление из полимерного композита лигнина и частично гемицеллюлоз в виде водорастворимых продуктов озонолиза приводит к увеличению содержания кристаллической фазы. Динамика озонной делигнификации клеточной стенки растительной биомассы визуализирована с использованием методом СЭМ-микроскопии поперечных сколов. Установлено, что процесс деструкции лигнина при озонировании, лимитирован топохимическими реакциями и направлен от вторичной клеточной стенки к первичной. Показана высокая реакционная способность предварительно обработанных озоном образцов опила древесины сосны в реакциях ферментативного гидролиза под действием целлюлаз. Установлена зависимость выхода продуктов реакции (восстанавливающих сахаров и глюкозы) от расхода озона.