Библиографическое описание:Изучение термического поведения органосольвентных лигнинов, выделенных из древесины пихты и осины : научное издание / Н. М. МИКОВА [и др.]. - Текст : непосредственный // Химия в интересах устойчивого развития. - 2018. - Т. 26, № 4. - С. 411-418. - ISSN 0869-8538. - ISSN 1817-1818, DOI 10.15372/KhUR20180408. Перевод заглавия: Studies of the Thermal Behaviour of Organosolvent Lignins Extracted from Abies and Aspen Wood
Аннотация:Методами неизотермического термогравиметрического (TГ/ДТГ, ДСК) анализа, ИК-Фурье-спектроскопии, элементного анализа, сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) исследованы состав и термическое поведение этанольных лигнинов, выделенных путем органосольвентного экстрагирования из древесной биомассы хвойной и лиственной пород. Сравнительный анализ ИК-спектров исходных и термообработанных при 200 °С лигнинов свидетельствует об идентичности их структурно-группового состава. Начальная температура разложения лигнина пихты (252 °С) примерно на 10 °С выше таковой для лигнина осины. Установлено, что преимущественное разложение лигнина пихты в аргоне проходит в интервале 337-427 °С: наибольшая скорость деструкции вещества составляет -2.9 %/мин, максимум распада фиксируется при 400 °С. Лигнин из осины подвергается интенсивному разложению в более низком температурном диапазоне (327-400 °С) с максимальной скоростью убыли массы -3.1 %/мин при 378 °С. Данные ИК-спектров продуктов термического превращения лигнина пихты при 400 °С свидетельствуют о значительной степени разложения лигнинового полимера с вероятным образованием производных гваякола и замещенных фенолов. Завершение термодеструкции лигнинов при 800 °С сопровождается образованием углеродистых остатков с выходом 34 % из лигнина осины и 37 % - из лигнина пихты. Методом СЭМ подтверждены появление карбонизованных частиц в структуре материала (начиная с 240 °С) и дальнейшая интенсификация процесса образования углеродной матрицы с повышением температуры пиролиза до 600 °С. Обнаружено, что во всех условно выделенных температурных интервалах максимальные скорости разложения лигнина осины выше по сравнению с таковыми для лигнина пихты.
The composition and thermal behaviour of the ethanol lignins isolated by means of extraction with organic solvents from the wood biomass of the coniferous and deciduous trees were studied by means of nonisothermal thermogravimetric (TG/DTG, DSC) analysis, FTIR spectroscopy, elemental analysis, scanning electron microscopy (SEM). Comparative analysis of the IR spectra of initial lignin and lignin treated thermally at 200 °C provides evidence that they have identical structural and groups composition. The initial temperature of abies lignin decomposition (252 °C) is higher by approximately 10 °C than that for aspen wood. It was established that prevailing decomposition of abies lignin in argon proceeds within the temperature range 337-427 °C: the highest rate of destruction is -2.9 %/min, the maximal decomposition is observed at 400 °C. Aspen lignin undergoes intense decomposition within a lower temperature range (327-400 °С) with the maximal rate of mass loss-3.1 %/min at 378 °C. The data of IR spectra of the products of abies lignin decomposition at 400 °С provide evidence of the substantial degree of lignin polymer decomposition with the possible formation of the derivatives of quaiacol and substitute4d phenol compounds. The completion of lignin thermal destruction at 800 °C is accompanied by the formation of carbon residues with the yield of 34 % from aspen lignin and 37 % from abies lignin. The appearance of carbonized particles in the structure of the material (starting from 240 oC) and further intensification of the formation of carbon matrix with an increase in pyrolysis temperature to 600 oC were confirmed by means of SEM. The maximal rates of aspen lignin decomposition were discovered to be higher than those of abies lignin within all conventional temperature ranges.
