Ozone mediated depolymerization and solvolysis of technical lignins under ambient conditions in ethanol

文献情報

出版日 2019-11-01
DOI 10.1039/C9SE00740G
インパクトファクター 6.367
著者

M. B. Figueirêdo, H. J. Heeres, P. J. Deuss


原文を見る

要旨

Technical lignins are highly available and inexpensive feedstocks derived from current large scale biomass utilizing industries. Their valorization represents a bottleneck in the development of biorefineries, as the inherently complex lignin structure often suffers severe condensation during isolation, leading to their current application as low value fuel. Processes able to depolymerize technical lignins into value-added (intermediate) molecules are of great interest for the development of integrated, viable routes aiming at the full valorization of lignocellulosic biomass. Here, we report an effective ozone mediated depolymerization of four technical lignins (Indulin-AT Kraft, ball-milled Indulin-AT Kraft, Alcell organosolv and Fabiola organosolv) in ethanol under ambient conditions without the need for catalysts. 52–87 wt% of these nearly ethanol insoluble lignins was broken down into soluble fragments upon ozone exposure. The average molecular weight of the soluble fragments was shown to have decreased by 40–75% compared to the parent materials. A range of (di)carboxylic acids and (di)ethyl esters was identified, accounting for up to 40 wt% of the ozonated lignin oils. These products are the result of phenol ring-opening reactions as well as oxidative cleavage of unsaturated linking motifs followed by partial esterification. Reactivity varied substantially among the lignin feedstocks. For instance, lower particle sizes and higher degradation of the native lignin structure were shown to be beneficial for the effective action of the ozone. Our results show that a straightforward ozonation process under ambient conditions can depolymerize recalcitrant lignins into oxygenated fragments and low molecular weight products soluble in ethanol. These can potentially be used for the synthesis of high-value drop-in chemicals.

関連文献

Recent advances in vanadium-based nanomaterials and their composites for supercapacitors

Huizhen Qin, Shunfei Liang, Lingyun Chen, Yang Li, Ziyang Luo, Shaowei Chen

2020-07-21 Review Article

DOI: 10.1039/D0SE00897D

Probing the secondary structure of bovine serum albumin during heat-induced denaturation using mid-infrared fiberoptic sensors

Rui Lu, Wen-Wei Li, Abraham Katzir, Yosef Raichlin, Han-Qing Yu, Boris Mizaikoff

2014-11-12 Paper

DOI: 10.1039/C4AN01495B

Design and synthesis of phenylphosphine oxide-based polymer photocatalysts for highly efficient visible-light-driven hydrogen evolution

Wen-Hsin Wang, Li-Yu Ting, Jayachandran Jayakumar, Chih-Li Chang, Wei-Cheng Lin, Chih-Chia Chung, Mohamed Hammad Elsayed, Chia-Yeh Lu, Ahmed M. Elewa, Ho-Hsiu Chou

2020-08-14 Paper

DOI: 10.1039/D0SE00928H

Bipyrimidine core structure-based hole transport materials for efficient perovskite solar cells

Yang Yang, Fei Wu, Huiqiang Lu, Shufang Li, Cheng Zhong, Linna Zhu

2020-08-07 Paper

DOI: 10.1039/D0SE01062F

Lead-free pseudo-three-dimensional organic–inorganic iodobismuthates for photovoltaic applications

Tianyue Li, Yue Hu, Carole A. Morrison, Wenjun Wu, Hongwei Han, Neil Robertson

2017-01-16 Paper

DOI: 10.1039/C6SE00061D

Back cover

Cover

DOI: 10.1039/C7SE90011B

On the role of local heating in cathode degradation during the oxygen reduction reaction in solid acid fuel cells

Maximilian Wagner, Oliver Lorenz, Felix P. Lohmann-Richters, Aron Varga, Bernd Abel

2020-08-21 Paper

DOI: 10.1039/D0SE00842G

Efficient intracellular delivery and improved biocompatibility of colloidal silver nanoparticles towards intracellular SERS immuno-sensing

Vinay Bhardwaj, Supriya Srinivasan, Anthony J. McGoron

2015-04-29 Communication

DOI: 10.1039/C5AN00435G

Sustainable production of nano α-Fe2O3/N-doped biochar hybrid nanosheets for supercapacitors

Panyu Li, Hongyang Xie, Xuqian Wang, Yi Xie, Yabo Wang, Yongkui Zhang

2020-06-15 Paper

DOI: 10.1039/D0SE00627K

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

4'-ブロモビフェニル-3-メトークシーディ.ActionBarはどのように保存すればよいですか?

4'-ブロモビフェニル-3-メトークシーディ.ActionBarは、冷暗所で、直射日光を避け、密栓の容器に保存し、遠隔場所に保管してください。温度は常温(0〜2...

149506-25-24'-Bromo-biphenyl-3-...
化合物よくある質問

間甲苯乙腈とは何ですか?

間甲苯乙腈はCAS番号2947-60-6の有機化合物で、化学式はC9H11CNです。この物質は液体で、芳族性と氰基の特性を有しています。

2947-60-6(3-Methylphenyl)acet...
化合物よくある質問

2-異丙基フェニルヒドラジン塩酸塩とは何ですか?

2-異丙基フェニルヒドラジン塩酸塩は、CAS番号58928-82-8を有する化合物で、構造式はC11H14N2HClです。これは塩基性化合物であり、水に溶けやす...

58928-82-8(2-Isopropylphenyl)h...
化合物よくある質問

5-(4-クロロフェニル)-4H-1,2,4-三氮唑-3-アミンを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

5-(4-クロロフェニル)-4H-1,2,4-三氮唑-3-アミンは取り扱いに注意が必要です。PPEとして防塵マスク、ゴーグル、手袋を使用し、ドラフトチャンバーを...

98554-00-85-(4-Chlorophenyl)-1...
化合物よくある質問

去甲基雷贝拉唑硫醚はどのように合成されますか?

去甲基雷贝拉唑硫醚は、ベンジミダゾール硫化物と3-メチル-4-ピリジノールの反応によって合成されます。具体的には、2-チオキシドベンジミダゾールと3-メチル-4...

117976-91-73-({2-[(1H-Benzimida...
化合物よくある質問

2-ブロモ-5-フロロ-N-(2-フェノールメチル)ベンゼンウレアは安全ですか?

2-ブロモ-5-フロロ-N-(2-フェノールメチル)ベンゼンウレアは、毒性や刺激性の実験データに基づき、適切な取扱いと防護措置を講じることで安全に使用できます。...

923722-86-52-Bromo-5-fluoro-N-(...
化合物よくある質問

対甲苯磺酸酯-四聚乙二醇-四氢吡喃醚の物理化学的性質は何ですか?

対甲苯磺酸酯-四聚乙二醇-四氢吡喃醚のCAS番号は86259-89-4です。この化合物は無色の液体で、分子量は約724.8です。高濃度では溶血性が報告されており...

86259-89-42-(2-{2-[2-(Tetrahyd...
化合物よくある質問

2-(3-(二氟甲基)-4-氟苯基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二噁硼戊環はどのように保存すればよいですか?

2-(3-(二氟甲基)-4-氟苯基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二噁硼戊環は、室温で暗い場所に保管し、直射日光から遠ざけ、容器は密閉状態で保存してくだ...

445303-65-12-[3-(difluoromethyl...
化合物よくある質問

6-アミノ-5-クロロ-2-シクロプロピルピリミジンカルボン酸の代替品はありますか?

この化合物の代替品には、ピロリミジン酸やその類似物、またピロリミジンカルボン酸の他の異性体があります。これらの代替品は、特定の化学反応や目的に応じて選択すること...

858956-08-86-Amino-5-chloro-2-c...
化合物よくある質問

5-クロロベンゾ[1,3]二オキセイン-4-アミンに適用される法規ガイドラインは何ですか?

5-クロロベンゾ[1,3]二オキセイン-4-アミンはCAS番号379228-45-2に該当します。この化合物はGHS分類でH314(接触により急性毒性がある)と...

379228-45-25-Chloro-1,3-benzodi...
免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。