研究一种更可靠的方法来阐明利格宁结构-属性-性能相关性

科学领域:

• 生物质的价值化 生物质的价值化
• 聚合物化学 聚合物化学
• 有机化学 有机化学

背景情况:

• 对于高价值产品的Lignin工程需要理解结构-属性-性能相关性.
• 当前的方法往往同时改变多个素参数,阻碍精确的分析.
• 需要一个系统的方法来隔离特定的素功能的影响.

研究的目的:

• 开发和验证一种用于选择性修改红素功能的新方法.
• 阐明不同功能组 (性-OH,性-OH,性-OH,性-OH, -COOH,C=O) 对素特性和性能的具体贡献.
• 为高价值应用提供工程青的可靠框架.

主要方法:

• 选择性化学修饰 (甲基化,乙化,还原) 印林AT (软木 Kraft 质素) 以掩盖/转换特定的功能组.
• 使用NMR (31P,2D HSQC) 和摩尔质量 (MM) 分析进行综合性表征,以确认反应的选择性和完整性.
• 通过甲蓝 (MB) 吸附,抗氧化活性测定和玻璃过渡温度 (Tg) 测量对修饰的素的特性进行评估.

主要成果:

• 对于MB吸附的贡献遵循了趋势:基 -OH > -COOH > 亚利法 -OH > 基 -OH.
• 发现基-OH组在MB吸附中大约有3倍和2.3倍的影响力,分别超过基和基-OH组.
• 基-OH组的甲基化增加了Tg11%,而减少增加了Tg17%;相反,基和基-OH组的修饰降低了Tg.
• 基 -OH 群对于抗氧化活性至关重要,而基 -OH 和 -COOH 群对其产生负面影响,可能是由于结.

结论:

• 建立了一个可靠的,单变量修改方法用于素工程.
• 特定的功能在素的吸附性,热性和抗氧化特性中起着不同的作用.
• 这项研究为先进应用的基于素的材料的有针对性的设计提供了关键的见解.