استخراج و شناسایی نانوذرات لیگنین به عنوان محصول جانبی فرآیند تولید اتانول زیستی از کاه گندم

با توجه به نگرانیها پیرامون مسائل زیست محیطی، کاهش ذخائر مواد فسیلی، افزایش روز افزون تقاضا و قیمت انرژی منجر به گسترش تولید سوختهای زیستی از منابع تجدیدپذیر در دنیا شده است. با افزایش تولید سوختهای زیستی، میلیونها تن لیگنین به عنوان محصول جانبی بی ارزش تولید میشود. این تحقیق با هدف شناسایی خواص لیگنین محصول جانبی فرآیند تولید سوخت زیستی اتانول است. این شناخت منجر به افزایش کاربردهای بالقوه این محصول زائد میگردد که هم از نظر کاهش قیمت نهایی سوخت زیستی هم از نظر زیست محیطی اهمیت دارد. برای این هدف، ابتدا کاه گندم با استفاده از مایع قلیایی سدیم هیدروکسید %۸) وزنی/حجمی) تحت فرآوری قرار گرفت تا ساختار آن برای تولید اتانول آماده شود. به مایع سیاه حاصل از این فرآیند، محلول غلیظ اسیدکلریدریک اضافه شد تا ذرات موجود در آن رسوب کند. ترکیب شیمیایی ذرات نشان دهنده این است که%۸۷ ذرات از لیگنین است. آنالیز عنصری علاوه بر مشخص کردن فرمول شیمیایی ذرات لیگنین استخراج شده، گواه بر عدم وجود گوگرد در ساختار ذرات میباشد و لیگنین از نوع سودا بوده است. مورفولوژی یکنواخت و دایرهای شکل، اندازه نانو ۱۷۰±۵) نانومتر)، و توزیع محدود اندازه ذرات با کمک آنالیزهای تفرق نور (DLS) ۱ و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی(FESEM) ۲ مشخص شد. وجود گروه های عاملی کربوکسیل، هیدروکسیل، متوکسیل و پیوندهای C-C، C-O ، C=O در ساختار لیگنین با استفاده از طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز(FTIR) ۳ تعیین گردید. علاوه بر این، وجود واحدهای سرینگیل(S) ۴ و گواسیل(G) ۵ در ساختار لیگنین با آزمون های FTIRو طیف گیری تشدید مغناطیسی هسته پروتونH-NMR اثبات شد. در نتیجه ، لیگنین استخراج شده با خلوص بالا میتواند کاندید مناسبی برای انجام محصولات با ارزش افزوده باشد

کلیدواژه ها:

لیگنین ، نانو ذره ، ارزش افزوده ، کاه گندم ، سوخت زیستی ، زیست توده