Dabas fenolu polimēru izdalīšana un raksturošana augu izejvielu biorafinēšanai

Abstract

Dabas fenolu polimēru izdalīšana un raksturošana augu izejvielu biorafinēšanai. Lauberts M. Zinātniskie vadītāji: Dr. chem. prof. Vīksna A. un Dr. habil. chem. prof. Teliševa G. Konsultants: M.sc. Ponomarenko J. Maģistra darbs 73 lappuses, 44 attēli, 17 tabulas, 51 literatūras avoti, 6pielikumi. Latviešu valodā. Darbā ir veikta dažādu augu biomasas pārstrādes blakusproduktu ekstrakcija ar mērķi iegūt polimērus polifenolus (lignīns, tanīni) kā izejvielas jaunu produktu ražošanai. Skujkoksnes un lapkoksnes LignoBoost Kraft procesa ķīmiskās pārstrādes blakusproduktu frakcionēšanai tika izmantota secīga ekstrakcija ar dihlormetānu, propanolu, metanolu. Kviešu salmu enzimātiskās hidrolīzes cieto atlikumu ekstrahēšanai tika izmantota ekstrakcija ar sārma šķīdumu. Tanīnu izdalīšanai no melnalkšņa mizas tika izmantota secīga ekstrakcija ar heksānu, etilacetātu, etanolu. Ir izstrādāti optimālie ekstrakcijas režīmi, kā arī iegūto kondensēto tanīnu attīrīšanas metode. Ir noraksturots iegūto produktu sastāvs (Py-GC-MS, FTIS), veikta funkcionālā (-OCH3, OHfen, -COOH) un struktūras analīze (KMR, Py-GC/MS), noteiktas molekulārās masas (SEC, TOF-MS), noraksturotas fizikāli-ķīmiskās īpašības (DSK). Izmantojot testus ar dažādiem brīvajiem radikāļiem ir noraksturota iegūto produktu antioksidantā aktivitāte un perspektīvākie produkti ir pārbaudīti kā poliuretānu elastomēru termooksidēšanas stabilizatori. Uz izdalīto tanīnu bāzes ir iegūtas formaldehīdu nesaturošas saistvielas un pārbaudīta to efektivitāte.

BIORAFINĒŠANA, LIGNOBOOST KRAFT PROCESS, MELNALKŠŅA MIZA, LIGNĪNS, TANĪNI, ANTIOKSIDANTĀ AKTIVITĀTE, SAISTVIELA

Isolation and characterisation of the natural phenolic polymers for the biorefinery of plant feedstock. Lauberts M. Supervisors: Dr. chem. prof. Vīksna A. and Dr. habil. chem. prof. Telysheva G. Consultant: M.sc. Ponomarenko J. Master’s work, 73 pages, 44 figures, 17 tables, 51 literature references, 6 appendices. In Latvian. For the obtaining of polymeric polyphenols (lignins, tannins) as a source for producing of new products, the extraction of plant biomass processing by-products was made during this work. For the fractionation of the hardwood and softwood LignoBoost Kraft chemical processing by-products, sequential extraction with dichloromethane, propanol, and methanol was used. For the extraction of solid residues after wheat straw enzymatic hydrolysis, the extraction with alkali solution was used. For the isolation of tannins from the bark of black alder, sequential extraction with hexane, ethyl acetate and ethanol was used. The optimal extraction modes were found and the method for the purification of tannins was obtained. The composition (Py-GC-MS, FTIS), functionality (-OCH3, OHfen, -COOH) and structure (KMR, Py-GC/MS) of obtained products were characterized. The molecular masses were determined (SEC, TOF-MS), physico-chemical properties were characterized (DSK). The antioxidant activity of the obtained products was characterized, using tests with different free radicals. The most perspective products were tested as stabilisers of termooxidative destruction of polyurethane films. On the basis of isolated tannins formaldehyde-free adhesives were obtained and their effectiveness was tested.

BIOREFINIERY, LIGNOBOOST KRAFT PROCESS, THE BARK OF BLACK ALDER, LIGNIN, TANNINS, ANTIOXIDANT ACTIVITY, ADHESIVES.