来自酒厂消耗的谷物中的红素:结构和热评价
Oluwashina Philips Gbenebor1, Oludolapo Akanni Olanrewaju2, Mohammed Awwalu Usman3
1Department of Metallurgical and Materials Engineering, University of Lagos, Lagos 101017, Nigeria.
Polymers
|May 27, 2023
概括
研究人员探索了利用酸性处理从酒厂使用的谷物 (BSG) 中提取红素. 该研究发现,硫酸 (H2SO4) 产生了最热稳定的红素,适合碳纤维生产.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物质的价值化 生物质的价值化
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 酒厂的消耗谷物 (BSG) 是主要的酒厂副产品,由于其高含水量和快速恶化,这给环境带来了挑战.
- 红素是红素纤维素的关键成分,是碳纤维等先进材料的宝贵前体.
- 目前的素分离方法往往忽略了BSG,这是一个易于获得和丰富的废物流.
研究的目的:
- 通过使用不同的酸性溶液从BSG中提取红素的可行性.
- 为了描述提取的木质素的结构和热性能.
- 评估BSG衍生的红素在碳纤维生产中的潜力.
主要方法:
- 酒厂的废谷物 (BSG) 用10M硫酸 (H2SO4),盐酸 (HCl) 和酸在100°C下处理了3小时.
- 福利埃变换红外光谱法 (FTIR) 用于分析化学结构和键.
- 热重力测量分析 (TGA),X射线衍射 (XRD) 和差分扫描热量测量 (DSC) 用于热稳定性和结构域分析.
主要成果:
- 硫酸处理 (H2) 导致最强的内和分子间OH相互作用,键度最高 (5.73kCal/mol).
- 来自BSG的素产量很高,H2,HC和AC素分别达到82.9%,79.3%和70.2%.
- 二呈现出最大的有序域 (0.0299 nm) 和卓越的热稳定性,其玻璃过渡温度 (Tg) 为107°C,反应度为133.3J/g.
结论:
- 从BSG中以酸催化提取是一种获得高质量的素的可行方法.
- 来自BSG的素,特别是使用硫酸,表现出优异的热稳定性和结构性质,适合纳米纤维和碳纤维前体的形成.
- 这项研究提供了一种可持续的方法来利用酒厂的废物,减轻环境污染和创造有价值的生物材料.
