Ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» разработали новый метод получения микрофибриллированной целлюлозы, необходимой при производстве биоразлагаемых материалов, медицинских имплантов и аэрогелей. Предложенный способ является менее энергозатратным и более экологически безопасным, по сравнению с традиционными технологиями, за счет одностадийного процесса выработки высококачественной целлюлозы. Результаты исследования опубликованы в журнале «Химия растительного сырья»
 
При заготовке и обработке древесины образуется огромное количество отходов в виде опилок и стружки, которые требуют утилизации. Перспективным направлением использования древесных отходов является их химическая переработка в целлюлозу и новые функциональные материалы, в том числе, в микрофибриллированную целлюлозу. В последние годы интерес к такой целлюлозе заметно возрос. Благодаря своим уникальным свойствам — легкости, высокой пористости, нетоксичности, биосовместимости и биоразлагаемости, целлюлоза востребована в производстве аэрогелей, биокомпозитов, биоразлагаемых материалов, медицинских имплантов, создании композиционных армированных материалов на основе полимеров.

Традиционно целлюлозу получают путем продолжительного механического измельчения раствор волокон целлюлозы с использованием гомогенизаторов высокого давления, что приводит к однородному состоянию целлюлозы. Затем с помощью шлифовальных машин и автоклавов вырабатывается готовый продукт. Растущий спрос на микрофибриллированный продукт сдерживается из-за основной нерешенной проблемы — высоких энергетических затрат при его получении.
 
8963aa4db1f.jpg

Красноярские химики разработали новый экономичный и более экологичный метод получения целлюлозы, который включает четыре основных стадии: удаление лигнина из древесной щепы в среде «уксусная кислота — вода» в присутствии сернокислотного катализатора, кислотный гидролиз, ультразвуковая обработка и лиофильная сушка целлюлозы.
 
«Ключевым моментом в получении микроцеллюлозы из древесины является процесс ее делигнификации, то есть удаления лигнина из древесины. Традиционные методы используют опасные серо- и хлорсодержащие делигнифицирующие реагенты, повышенное давление и большой расход воды. Мы предлагаем новый метод получения целлюлозы с использованием таких «зеленых» окислителей, как пероксид водорода и кислород», — подчеркнула один из авторов исследования старший научный сотрудник Института химии и химической технологии ФИЦ КНЦ СО РАН кандидат химических наук Ольга Владимировна Яценкова.
 
В дальнейшем ученые планируют интегрировать процесс делигнификации древесины с процессом предварительной предобработки исходного сырья с целью выделения геммицеллюлоз для максимального использования ценных химических продуктов из древесной биомассы. Также исследователи намерены на стадии гидролиза целлюлозы вместо коррозийно-активной серной кислоты брать экологически безопасные твердые кислотные катализаторы, которые могут применяться повторно.
 
Группа научных коммуникаций ФИЦ КНЦ СО РАН

Источники

Красноярские ученые разработали новый метод получения целлюлозы без вреда для окружающей среды
Lesprom Network (lesprom.com), 20/04/2020
Красноярские ученые разработали новый метод получения целлюлозы без вреда для окружающей среды
Seldon.News (news.myseldon.com), 20/04/2020
Красноярские ученые создали новый метод получения целлюлозы
Наука в Сибири (sbras.info), 20/04/2020
Красноярские ученые получают целлюлозу с помощью "зеленых" окислителей
Kgs.ru, 20/04/2020
Красноярские ученые СО РАН научились получать целлюлозу без вреда для экологии
Монависта (krasnoyarsk.monavista.ru), 20/04/2020
Красноярские ученые СО РАН научились получать целлюлозу без вреда для экологии
Jjew.ru, 20/04/2020
Красноярские ученые придумали новый метод получения микроцеллюлозы
Seldon.News (news.myseldon.com), 20/04/2020
Красноярские ученые придумали новый метод получения микроцеллюлозы | Наш Красноярский край
Наш Красноярский край (gnkk.ru), 20/04/2020
Красноярские ученые придумали новый метод получения микроцеллюлозы
Gorodskoyportal.ru/krasnoyarsk, 20/04/2020
Красноярские ученые получают целлюлозу с помощью "зеленых" окислителей
Seldon.News (news.myseldon.com), 20/04/2020
Красноярские ученые научились получать целлюлозу без вреда для окружающей среды
Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук (ksc.krasn.ru), 20/04/2020
Красноярские ученые получают целлюлозу с помощью "зеленых" окислителей
Сибирское агентство новостей (sibnovosti.ru), 20/04/2020
Красноярские ученые СО РАН научились получать целлюлозу без вреда для экологии
Seldon.News (news.myseldon.com), 20/04/2020
Красноярские ученые СО РАН научились получать целлюлозу без вреда для экологии
НИА Красноярск (24rus.ru), 20/04/2020
Красноярские ученые СО РАН научились получать целлюлозу без вреда для экологии
News-Life (news-life.pro), 20/04/2020
Красноярские ученые СО РАН научились получать целлюлозу без вреда для экологии
Gorodskoyportal.ru/krasnoyarsk, 20/04/2020
Красноярские ученые СО РАН научились получать целлюлозу без вреда для экологии
Russia24.pro, 20/04/2020
Красноярские ученые изобрели метод получения экологичной целлюлозы
News-Life (news-life.pro), 20/04/2020
Красноярские ученые изобрели метод получения экологичной целлюлозы
Аргументы и Факты (krsk.aif.ru), 20/04/2020
Красноярские ученые изобрели метод получения экологичной целлюлозы
Gorodskoyportal.ru/krasnoyarsk, 20/04/2020
Красноярские ученые изобрели метод получения экологичной целлюлозы
Russia24.pro, 20/04/2020
Красноярские ученые получают целлюлозу с помощью "зеленых" окислителей
Рамблер/новости (news.rambler.ru), 20/04/2020
Без вреда для экологии
Деревообработка. Бизнес и профессия (infoderevo.ru), 20/04/2020
В Красноярске изобрели экологически безвредную целлюлозу
ЛесПромИнформ (lesprominform.ru), 20/04/2020
Красноярские ученые разработали новый экологический метод получения целлюлозы
Лесопромышленный комплекс России (programlesprom.ru), 20/04/2020
Красноярские ученые разработали новый экологический метод получения целлюлозы.
Advis.ru, 20/04/2020
Красноярские ученые СО РАН научились получать целлюлозу без вреда для экологии
Полимерные материалы (polymerbranch.com), 21/04/2020
Красноярские ученые нашли экологичный способ производства целлюлозы
Лесной комплекс (forestcomplex.ru), 21/04/2020
Новый экологический метод получения целлюлозы разработали красноярские ученые
Rosinvest.com, 21/04/2020
Новый экологический метод получения целлюлозы разработали красноярские ученые
Бумпром (bumprom.ru), 21/04/2020
Красноярские ученые научились получать целлюлозу без вреда для окружающей среды
Сибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 22/04/2020
Красноярские ученые научились получать целлюлозу без вреда для окружающей среды
Российская национальная нанотехническая сеть (rusnanonet.ru), 24/04/2020
КРАСНОЯРСКИЕ УЧЕНЫЕ НАУЧИЛИСЬ ПОЛУЧАТЬ ЦЕЛЛЮЛОЗУ БЕЗ ВРЕДА ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Научная Россия (scientificrussia.ru), 23/04/2020
КРАСНОЯРСКИЕ УЧЕНЫЕ НАУЧИЛИСЬ ПОЛУЧАТЬ ЦЕЛЛЮЛОЗУ БЕЗ ВРЕДА ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Город финансов (gorodfinansov.ru), 23/04/2020
Красноярские ученые изобрели экологичный метод получения целлюлозы
Recyclemag.ru, 23/04/2020
Красноярские ученые научились получать целлюлозу без вреда для окружающей среды
Nanonewsnet.ru, 25/04/2020
Красноярские ученые изобрели экологичный метод получения целлюлозы
ПроДерево (proderevo.net), 18/05/2020

Похожие новости

  • 19/01/2019

    Илья Рыжков: «Мы одни из первых в России начали создавать мембраны, управляемые электрическим полем»

    Красноярский край — один из самых индустриально развитых регионов России. Благодаря уникальным природным ресурсам в крае преобладают такие отрасли промышленности, как цветная металлургия, электроэнергетика, деревообработка и химическая промышленность.
    1352
  • 24/04/2018

    Как сделать жилье более доступным и экологичным?

    ​​Дом - это что-то теплое, уютное и, на первый взгляд - очень консервативное. Но на самом деле и строительство попевает за техническим прогрессом. Как сделать жилье более доступным, дешевым, экологичным? Мы создали краткий обзор тенденций и технологий будущего, которые появляются уже сейчас.
    1680
  • 27/02/2019

    Красноярские ученые: платину можно добывать из отработанного сырья

    Ученые Института химии и химической технологии ФИЦ КНЦ СО РАН и Сибирского федерального университета обнаружили, что сульфидные минералы накапливают платину. Это позволит добывать драгоценный металл из отработанного сырья горно-металлургических компаний.
    832
  • 30/11/2017

    Синтез химиков и физиков

    За одной написанной химической формулой может скрываться сразу несколько различных веществ и структур. Так, оксид железа имеет ряд фаз, и только одна из них позволяет получать магнитные наночастицы для производства, например, более продуктивных жестких дисков.
    1272
  • 21/01/2019

    Ученые исследовали биологическую активность углеродных наноструктур

    ​​Ученые Института биофизики Сибирского отделения Российской академии наук и Сибирского федерального университета исследовали биологическую активность углеродных наноструктур искусственного и естественного происхождения.
    1966
  • 20/12/2019

    Когда наука несет свет: ученые предложили производить светодиоды без редкоземельных металлов

     Международная группа учёных синтезировала и изучила соединение, которое поможет значительно удешевить производство светодиодов для получения белого света, имитирующего солнечный. Такие диоды широко применяются в освещении жилых и производственных помещений, для наружной рекламы и выращивания растений предприятиями агропромышленного комплекса.
    834
  • 14/11/2016

    Ученые из Красноярска сделают алюминиевое производство более экологичным

    ​Ученые СФУ совместно с коллегами из Института химии и химической технологии СО РАН ведут исследования по созданию нового материала - автоклавного угольного пека для производства электродов. По словам технического директора РУСАЛа Виктора Манна, осуществляющего непосредственное руководство работой, внедрение "экологичного" пека на алюминиевых заводах позволит значительно улучшить состояние воздуха, достигнуть нормативных показателей по выбросам вредных веществ в окружающую среду.
    2302
  • 21/04/2017

    Красноярские физики получили нанодисперсные порошки для создания аккумуляторов водорода

    Ученые Сибирского федерального университета и Института физики имени Л.В. Киренского СО РАН разработали технологию синтеза нанодисперсных порошков магния, которые могут стать перспективным материалом для изготовления аккумуляторов водорода для автомобильного транспорта.
    2269
  • 05/10/2018

    Бокоплав-кузнечик выживает в «горячей» воде за счет неверного жиросжигания

    Устойчивость к высокой температуре во многом зависит от способности обходиться без кислорода.​Ученые из Иркутского государственного университета, Белорусского государственного университета, Байкальского исследовательского центра, Красноярского научного центра СО РАН и Сибирского федерального университета узнали, как бокоплав-кузнечик Gammarus lacustris реагирует на постепенный рост температуры окружающей воды и какими биохимическими приспособлениями он пользуется, чтобы выжить.
    2212
  • 22/06/2020

    Алмазы помогут в безопасной утилизации синтетических красителей

    Красноярские ученые разработали способ для разрушения токсичных веществ, образующихся после окрашивания синтетическими красителями. Наиболее перспективным методом оказалось электрокаталитическое окисление с использованием алмазного электрода с добавлением бора.
    269