Отправить статью по E-mail 
Структура и сорбционная активность коры лиственницы после обработки зелеными реагентами
- Авторы: Цыганова С.И.1, Левданский А.В.1, Скрипников А.М.1, Таран О.П.1
-
Учреждения:
- Институт химии и химической технологии СО РАН, ФИЦ КНЦ СО РАН
- Выпуск: Том 13, № 1 (2023)
- Страницы: 124-132
- Раздел: Физико-химическая биология
- URL: https://ogarev-online.ru/2227-2925/article/view/301236
- DOI: https://doi.org/10.21285/2227-2925-2023-13-1-124-132
- ID: 301236
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В статье рассматривается структура и сорбционная активность коры лиственницы после обработки зелеными реагентами. Целью данного исследования является получение сорбентов из коры лиственницы путем обработки химическими методами. Проведено сравнение влияния нетоксичных и малотоксичных экстрагентов и реагентов, таких как вода, гексан, этанол и пероксид водорода, на структуру, сорбционные свойства обработанной коры, а также на состав выделяемых экстрактивных веществ. Установлено, что в процессе экстракции коры происходит трансформация основных ее компонентов, что приводит к формированию упорядоченных структур дальнего порядка. Наибольшие структурные изменения наблюдаются для коры, обработанной последовательно этанолом и пероксидом водорода, в основном за счет разложения гемицеллюлоз. Выявлено, что обработка коры таким способом способствует формированию мезопористой структуры. Сорбционная активность обработанной коры по метиленовому синему повышается в 6,5 раз по сравнению с сорбционной активностью исходной коры. Исследования экстрактивных веществ методами ИК-спектроскопии и ГХ-МС показали близкий состав экстрактов коры лиственницы, полученных при водной и этанольной обработках, которые содержат в основном фенольные и спиртовые соединения. Этанол-пероксидный раствор помимо них содержит сложные эфиры и производные карбоновых кислот. Выявлено, что гексановый экстракт коры лиственницы имеет в своем составе в основном терпены и их производные, которые широко применяются в качестве ценных компонентов в медицине и имеют большой потенциал как источник биосырья для зеленых полимеров.
Ключевые слова
Об авторах
С. И. Цыганова
Институт химии и химической технологии СО РАН, ФИЦ КНЦ СО РАН
Email: light@icct.ru
А. В. Левданский
Институт химии и химической технологии СО РАН, ФИЦ КНЦ СО РАН
Email: alexsander.l@mail.ru
А. М. Скрипников
Институт химии и химической технологии СО РАН, ФИЦ КНЦ СО РАН
Email: skripnikov@yandex.ru
О. П. Таран
Институт химии и химической технологии СО РАН, ФИЦ КНЦ СО РАН
Email: taran.op@icct.krasn.ru
Список литературы
- Pasztory Z., Mohacsine I.R., Gorbacheva G., Borcsok Z. The utilization of tree bark // Bioresources. 2016. Vol. 11, no. 3. P. 7859-7888. https://doi.org/10.15376/biores.11.3.Pasztory.
- Svoykin F., Birman A., Bacherikov I., Mater O., Bozhbov V. Perspectives of bark dump recycling at wood processing enterprises // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 817. P. 012033. https://doi.org/10.1088/1757-899X/817/1/012033.
- Rhazi N., Hannache H., Sesbou A., Charrier B., Pizzi A., Charrier F., et al. Green extraction process of tannins obtained from Moroccan Acacia mollissima barks by microwave: modeling and optimization of the process using the response surface methodology RSM // Arabian Journal of Chemistry. 2019. Vol. 12, no. 8. P. 26682684. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2015.04.032.
- Veprikova E.V., Kuznetsova S.A., Chesnokov N.V., Kuznetsov B.N. Obtaining of organomineral fertilizers on the basis of wood bark (review) // Journal of Siberian Federal University. Chemistry. 2016. Vol. 4, no. 9. P. 414-429. https://doi.org/10.17516/1998-2836-2016-9-4-414-429.
- Kain G., Lienbacher B., Barbu M.-C., Richter K., Petutschnigg A. Larch (Larix decidua) bark insulation board: interactions of particle orientation, physical-mechanical and thermal properties // European Journal of Wood and Wood Products. 2018. Vol. 76. P. 489-498. https://doi.org/10.1007/s00107-017-1271-y.
- Tudor E.M., Barbu M.C., Petutschnigg A., Reh R., Krist'ak L. Analysis of larch-bark capacity for formaldehyde removal in wood adhesives // International Journal of Environmental Research and Public Health. 2020. Vol. 17, no. 3. P. 764. https://doi.org/10.3390/ijerph17030764.
- Ravber M., Knez Z., Skerget M. Isolation of phenolic compounds from larch wood waste using pressurized hot water: extraction, analysis and economic evaluation // Cellulose. 2015. Vol. 22, no. 5. P. 3359-3375. https://doi.org/10.1007/s10570-015-0719-7.
- Faggian M., Bernabe G., Ferrari S., Frances-cato S., Baratto G., Castagliuolo I., et al. Polyphenol-rich Larix decidua bark extract with antimicrobial activity against respiratory-tract pathogens: a novel bioactive ingredient with potential pharmaceutical and nutraceutical applications // Antibiotics. 2021. Vol. 10, no. 7. P. 789. https://doi.org/10.3390/antibiotics10070789.
- Bianchi S., Kroslakova I., Janzon R., Mayer I., Saake B., Pichelin F. Characterization of condensed tannins and carbohydrates in hot water bark extracts of European softwood species // Phytochemistry. 2015. Vol. 120. P. 53-61. https://doi.org/10.1016/j.phyto-chem.2015.10.006.
- Matsumae T., Horito M., Kurushima N., Yazaki Y. Development of bark-based adhesives for plywood: utilization of flavonoid compounds from bark and wood // Journal of Wood Science. 2019. Vol. 65. Article number: 9. https://doi.org/10.1186/s10086-019-1780-x.
- Ighalo J.O., Adeniyi A.G. Adsorption of pollutants by plant bark derived adsorbents: an empirical review // Journal of Water Process Engineering. 2020. Vol. 35, no. 3. P. 101228. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2020.101228.
- Цыганова С.И., Веприкова Е.В., Левданский А.В., Мазурова Е.В., Таран О.П. Влияние экстракции на структуру и сорбционную активность коры лиственницы // Вестник Томского государственного университета. Химия. 2021. N 23. С. 6-18. https://doi.org/10.17223/24135542/23/1.
- Сафина А.В., Тимербаев Н.Ф., Зиатдинова Д.Ф., Арсланова Г.Р. Экстракция ценных компонентов из лесосечных отходов // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2018. N 1. С. 109-119. https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2018.1.109.
- Акопян В.Б., Давидов Е.Р., Овешников И.Н., Пашинин А.Е., Рухман А.А., Ступин А.Ю. Экстракция смолы из сосновых опилок // Биотехнология. 2010. N 2. С. 65-69.
- Schwanninger M., Hinterstoisser B. Comparison of the classical wood extraction method using a Soxhlet apparatus with an advanced extraction method // European Journal of Wood and Wood Products. 2002. Vol. 60, no. 5. P. 343-346. https://doi.org/10.1007/s00107-002-0312-2.
- Sluiter A., Hames B., Ruiz R., Scarlata C., Sluiter J., Templeton D., Crocker D. Determination of structural carbohydrates and lignin in biomass. Laboratory Analytical Procedure (LAP), 2012. 15 р.
- Ahvenainen P., Kontro I., Svedstrom K. Comparison of sample crystallinity determination methods by X-ray diffraction for challenging cellulose I materials // Cellulose. 2016. Vol. 23, no. 2. P. 1073-1086. https://doi.org/10.1007/s10570-016-0881-6.
- Алешина Л.А., Власова Е.Н., Грунин Л.Ю., Грунин Ю.Б., Гуртов В.А., Коновалова К.А.. Структура и физико-химические свойства целлюлоз и нанокомпозитов на их основе: монография. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2014. 240 с.
- Wu Y., Wu J., Yang F., Tang C., Huang Q. Effect of H2O2 bleaching treatment on the properties of finished transparent wood // Polymers. 2019. Vol. 11, no. 5. P. 776. https://doi.org/10.3390/polym11050776.
- Wang L., Ouyang T., Dai X., Lu X., Liang H., Deng R., et al. Preparation of transparent cellulose membrane by hydrogen peroxide bleaching of cellulose-rich materials // Forest Engineering. 2018. Vol. 34, no. 1. P. 41-45.
- Hubbe M.A., Rojas O.J., Lucia L.A., Sain M. Cellulosic nanocomposites: a review // BioResources. 2008. Vol. 3, no. 3. P. 929-980.
- Das A.K., Islam Md.N., Faruk Md.O., Ashaduzzaman Md., Dungani R. Review on tannins: extraction processes, applications and possibilities // South African Journal of Botany. 2020. Vol. 135. P. 58-70. https://doi.org/10.1016/j.sajb.2020.08.008.
Дополнительные файлы
