Меню

В Институте химии и химической технологии СО РАН разработали новую методику переработки древесины, которая позволяет получать наноцеллюлозу высокого качества с минимальным ущербом для окружающей среды. Ее применение упростит и удешевит производство целлюлозного сырья.

«Наноцеллюлозные материалы благодаря их уникальным свойствам очень востребованы для производства аэрогелей, биокомпозитов, медицинских имплантатов и армированных композитов на полимерной основе. Мы предложили новый подход к получению этих ценных химических продуктов, а также ксилозы, лигнина и энтеросорбентов из древесины березы», – сообщил профессор Института химии и химической технологии СО РАН (Красноярск) Борис Кузнецов.

Наноцеллюлоза представляет собой сверхчистый и упорядоченный аналог растительной целлюлозы, который содержит минимальное число примесей и дефектов. Как правило, для ее производства применяются специализированные культуры бактерий, вырабатывающие множество молекул этого полисахарида, а также растительные источники целлюлозы сверхглубокой переработки.

Профессор Кузнецов и его коллеги разработали подход, позволяющий получать наноцеллюлозу из растительного сырья при помощи всего двух изученных, дешевых и просто устроенных химических процессов – гетерогенного каталитического гидролиза и перекисной делигнификации. Для их проведения, как отмечают ученые, необходимы лишь простые и дешевые реагенты, такие как перекись водорода, вода и органические кислоты, а также катализаторы на базе оксидов титана и циркона.

Используя эти реагенты, российским химикам удалось получить высококачественную наноцеллюлозу из березовых опилок, для чего исследователи нагрели древесный материал до температуры 150 ℃ и обработали его при помощи частиц катализаторов, а также смеси из перекиси водорода и муравьиной кислоты. Подобным же образом, как отмечают исследователи, можно получать и другие материалы, в том числе ксилозы из различных высокоэффективных сорбентов на базе древесной биомассы.

Новый подход для их производства, как отмечают исследователи, позволит сократить расходы на получение этих материалов, а также снизить нагрузку на окружающую среду за счет отказа от использования токсичных минеральных кислот, обычно применяемых для расщепления лигнина. Как надеются профессор Кузнецов и его коллеги, их подход быстро найдет свое место в российской и мировой целлюлозной промышленности.