Оптимизация процесса пероксидной делигнификации древесины пихты в среде «муравьиная кислота – вода» в присутствии катализатора TiO₂статья из журнала
The experimental and mathematical optimization of abies wood peroxide delignification process in the
formic acid – water medium in the presence of TiO₂ catalyst was carried out. It was established that in
the temperature range 70-100 °С the rate constants of the delignification process vary between 0.4 and
3.2 · 10-4 min-1. The optimal parameters for the production of cellulose product with a residual lignin
content of ≤ 3 wt.% were determined (temperature 100 °С, concentration Н₂О₂ 10 wt.%, НCOOН
38 wt.%, LWR 15, time 4 h). The features of abies wood peroxide delignification processes in the
presence of TiO₂ catalyst in “ formic acid – water” and “acetic acid – water” were compared. It was
shown the possibility of abies wood fractionation in the medium “ formic acid-water” to high-quality
cellulose with the yield of 94 wt.% (the content of residual lignin 2.3 wt.%) and to low molecular
weight lignin with the yield of 21 wt.% (average molecular weight 1854 g/mol and polydispersity
1.65). The obtained chemically active lignin can be used for the production such valuable products as
enterosorbents, nanoporous carbon materials, aerogels. Проведена экспериментальная и математическая оптимизация процесса пероксидной
делигнификации древесины пихты в среде «муравьиная кислота – вода» в присутствии
катализатора TiO₂ . Установлено, что в интервале температур 70-100 °С константы
скорости процесса делигнификации варьируются от 0,4 до 3,2·10-4 мин-1. Определены
оптимальные условия получения целлюлозного продукта с содержанием остаточного
лигнина ≤ 3 мас.%: температура 100 °С, концентрации Н₂О₂ 10 мас.%, НСООН 38 мас.%,
гидромодуль 15, продолжительность 4 ч. Сопоставлены особенности процессов пероксидной
делигнификации древесины пихты в присутствии катализатора TiO₂ в среде «муравьиная
кислота – вода» и «уксусная кислота – вода». Показана возможность фракционирования
древесины пихты в среде «муравьиная кислота – вода» на качественную целлюлозу с выходом
94 мас.% (содержание остаточного лигнина 2,3 мас.%) и низкомолекулярный лигнин с выходом
21 мас.% (средневесовая молекулярная масса 1854 г/моль, полидисперсность 1,65). Полученный
химически активный лигнин может использоваться для производства таких востребованных
продуктов, как энтеросорбенты, нанопористые углеродные материалы, аэрогели