LIGNIN VALORIZATION PROBLEMS | ПРОБЛЕМЫ ВАЛОРИЗАЦИИ ЛИГНИНА (ОБЗОР)

LIGNIN VALORIZATION PROBLEMS | ПРОБЛЕМЫ ВАЛОРИЗАЦИИ ЛИГНИНА

2022

Евстигнеев, Эдуард Иванович

English. The review considers two directions of lignin valorization: valorization of technical lignins, as such, without preliminary depolymerization, and valorization through monomeric compounds formed as a result of their selective destruction. The first area includes the production of lignin hydrogels, the use of lignin in medicine and pharmacology, 3D printing, as well as in the production of carbon fibers and biofuels. Lignin hydrogels are distinguished by a high sorption capacity with respect to heavy metals such as lead, iron and copper, which, depending on the content of acidic groups in lignin and the molar mass of sorbate, is ~ 25-50% of the mass of lignin, and therefore they can be used for the purification of waste waters of chemical enterprises. Lignin has high biological activity against various pathogens, including viruses, which makes research in this area very relevant, especially against the backdrop of the COVID-19 pandemic. The use of lignin in some composites for 3D printing can increase the mechanical strength of finished products. The industrial implementation of the technology for the production of carbon fibers from lignin will ensure a twofold reduction in the mass of vehicles. The second direction of lignin valorization - hydrogenolysis and selective oxidation - allows one to obtain monomeric compounds with a yield close to the theoretical one. The economic aspects of valorization are also considered. In addition, based on a comparison of the results of valorization of coniferous and deciduous lignins, a hypothesis on the structure of native lignin was proposed.

Show more [+]

Less [-]

Russian. В обзоре рассматривается два направления валоризации лигнина: валоризация технических лигнинов как таковых, без предварительной деполимеризации, и валоризация через мономерные соединения, образующиеся в результате их селективной деструкции. Первое направление включает в себя получение гидрогелей лигнина, применение лигнина в медицине и фармакологии, 3D-печати, а также в получении углеродных волокон и биотоплива. Гидрогели лигнина отличаются высокой сорбционной способностью по отношению к тяжелым металлам, таким как свинец, железо и медь, составляющей в зависимости от содержания кислых групп в лигнине и молярной массы сорбата ~ 25–50% от массы лигнина, в связи с чем их можно использовать для очистки сочных вод химических предприятий. Лигнин обладает высокой биологической активностью по отношению к различным патогенам, включая вирусы, что делает исследования в этой области весьма актуальными, особенно на фоне пандемии COVID-19. Использование лигнина в некоторых композициях для 3D-печати позволяет увеличивать показатели механической прочности готовых изделий. Реализация в промышленности технологии получения углеродных волокон из лигнина позволит обеспечить двукратное снижение массы автомобилей. Второе направление валоризации лигнина – гидрогенолиз и селективное окисление – позволяют получать мономерные соединения с выходом, близким к теоретическому. Рассмотрены также экономические аспекты валоризации. Кроме того, на основании сравнения результатов валоризации хвойного и лиственного лигнинов предложена гипотеза о строении нативного лигнина.

Show more [+]

Less [-]

Bibliographic information

Publisher

Altai State University

Other Subjects

Углеродные волокна; Hydrogels; Lignin valorization; Carbon fibers; Selective oxidation; Лигнин; Валоризация лигнина; 3d printing; 3d-печать; Hydrogenolysis; Гидрогенолиз; Селективное окисление; Гидрогели; Biofuel

License

Copyright (c) 2022 Химия растительного сырья, https://creativecommons.org/licenses/by/4.0

ISSN

1029-5143, 1029-5151

Type

Info:eu-Repo/semantics/article; Info:eu-Repo/semantics/publishedversion

Source

chemistry of plant raw material; No 1 (2022); 11-33, Химия растительного сырья; № 1 (2022); 11-33, 1029-5143, 1029-5151