УДК

547.992.3:542.943-92’7

Сведения об авторах

Белоглазова Александра Леонидовна, инженер научно-исследовательского управления Се верного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова. Автор 10 научных публикаций

Попова Наталья Радиевна, кандидат химических наук, доцент, профессор кафедры теоретической и прикладной химии института теоретической и прикладной химии Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова. Автор 100 научных публикаций

Боголицын Константин Григорьевич, доктор химических наук, профессор, проректор по научной работе Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова, директор Института экологических проблем Севера Уральского отделения РАН (г. Архангельск). Автор 482 научных публикаций, в т. ч. 11 монографии и 10 учебных пособий

Аннотация

Создание экологически безопасных способов переработки растительного сырья сопровождается повышением интереса к экологически безопасным окислителям, в частности молекулярному кислороду, пероксиду водорода, перуксусной кислоте. Для интенсификации процесса применяют катализаторы. С целью установления основных закономерностей процесса каталитического окисления лигнинных веществ в кислой среде в данной работе исследовано влияние рН раствора, концентрации катализатора, температуры на процесс окисления диоксанлигнина ели, технического сульфатного лигнина перуксусной кислотой с использованием в качестве катализатора марганецсодержащего ванадомолибдофосфата натрия. Установлено, что увеличение рН приводит к снижению содержания карбоксильных групп в высокомолекулярной фракции продуктов окисления лигнинов, что связано с уменьшением образования карбкатионных структур, а это, в свою очередь, сказывается на снижении скорости окисления. Снижение содержания карбоксильных групп в высокомолекулярной фракции продуктов окисления, наблюдаемое при увеличении температуры, обусловлено интенсификацией процессов декарбоксилирования. Увеличение концентрации катализатора по-разному влияет на содержание карбоксильных групп и выход высокомолекулярной фракции продуктов окисления диоксанлигнина и технического сульфатного лигнина. Показано, что технический лигнин более реакционноспособен в процессах каталитического окисления перуксусной кислотой, чем диоксанлигнин.

Ключевые слова

диоксанлигнин, технический сульфатный лигнин, каталитическое окисление, полиоксометаллат.

Список литературы

1. Белоглазова А.Л., Попова Н.Р., Боголицын К.Г. Влияние рН на процесс окисления феруловой кислоты пероксидом водорода в кислой среде в присутствии Na8[PMo7V5O40] в качестве катализатора // Наука – северному региону: сб. науч. тр. Вып. 83. Архангельск, 2011. С. 87–88.
   
2. Белоглазова А.Л., Попова Н.Р., Боголицын К.Г. Окисление феруловой кислоты пероксидом водорода с использованием в качестве катализатора ванадомолибдофосфата натрия // Лесн. журн. 2011. № 6. С. 119–123.
3. Закис Г.Ф., Можейко Л.Н., Телышева Г.М. Методы определения функциональных групп лигнина. Рига, 1975. 176 с.
   
4. Зарубин М.Я., Крутов С.М. Основы органической химии лигнинов. СПб., 2010. 271 с.
   
5. Каталитическое окисление диоксанлигнина и технического сульфатного лигнина растворенным молекулярным кислородом / Т.В. Торцева, Н.Р. Попова, К.Г. Боголицын, А.Л. Малков // Лесн. журн. 2012. № 3. С. 115–121.
   
6. Пен Р.З., Бывшев А.В., Полютов А.А. Делигнификация растительного сырья пероксидом водорода: экологический аспект // Вестн. КрасГАУ. 2008. № 4. С. 278–279.
   
7. Пен Р.З. Катализируемая делигнификация древесины пероксидом водорода и пероксикислотами / Р.З. Пен, Н.В. Каретникова // Химия растит. сырья. 2005. № 3. С. 61–73.
   
8. Поварницына Т.В. Каталитическое окисление лигнинных веществ молекулярным кислородом в кислой среде в присутствии полиоксометаллатов: дис. … канд. хим. наук. Архангельск, 2011. 108 с.
9. Физическая химия лигнина / К.Г. Боголицын, В.В. Лунин, Д.С. Косяков и др. М., 2010. 492 с.
   
10. Oxidative Delignification in the Presence of Molybdovanadophosphate Heteropolyanions: Mechanism and Kinetic Studies / D.V. Evtuguin, C. Pascoal Neto, J. Rocha et al. // Applied Catalysis A: General. 1998. V. 167. P. 123–139.
    
11. Pepper J.M., Baylis P.E., Adler E. The Isolation and Properties of Lignins Obtained by the Acidolysis of Spruce and Aspen Woods in Dioxanе-water Medium // Canad. J. Chem. 1959. № 8. Р. 1241–1248.
    
12. The Role of the Nature of Oxidant in Catalytic Oxidation of Model Lignin Compounds Using Polyoxometalate / A.L. Beloglazova, N.R. Popova, K.G. Bogolitsyn, K.V. Verholomova // EWLP 2012: 12th European Workshop on Lignocellulosics and Pulp: Proceedings. Hanasaari Cultural Centre, Espoo, Finland. August 27–30, 2012. P. 172–175.