Введение к работе
Актуальность теми. Целлюлоза и лигнин являются основными структурными компонентами растительного сырья и занимают ведущее место по распространенности в природе. Проблемы рационального использования растительного сырья тесно связаны с успехами фундаментальных исследований этих уникальных постоянно возобновляемых природных соединений. Совершенствование и развитие новых экологически чистых технологий для комплексного использования древесного сырья требуют новых знаний об изменении состава и структуры этих сложных многокомпонентных материалов в ходе различных физико-химических воздействий. Одной из проблем на этом пути является то обстоятельство, что традиционные методы анализа, как правило, являются разрушающими и однопараметровыми, а также длительными во времени. Отсюда вытекает актуальность разработки принципиально новых неразрушаюших и более информативных методов анализа основных компонентов древесины и лигноцеллюлозннх материалов.
В настоящей работе для решения этой проблемы был использован один из наиболее совершенных методов молекулярной спектроскопии - метод инфракрасной (ИК) Фурье спектроскопии. .
Работа выполнена на кафедре физики СПбГТУРП в рамках Федеральной Научно-Техничесхой Программы "Комплексное использование и воспроизводство древесного сырья", базовой организацией которой является университет.
Цель работы заключалась в разработке нового подхода для исследования основных компонентов лигноцеллголозных материалов и древесины с использованием ИК-Фурье спектроскопии. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи: 1.Сравнительное исследование колебательных спектров целлюлоз различного происхождения.
2.Сравнительное исследование колебательных спектров лигнннов, выделенных различными способами из древесины лиственных и хвойных пород.
3.Создание спектральных моделей целлюлозы и лигнинов как набора специфических элементарных полос Гауссовой/Лорентцевой формы.
4.Построение спектральной модели древесины и лигноцеллюлозных
материалов с использованием принципа суперпозиции спектральных
моделей основных компонентов.
5.Проверка,созданного подхода на основе установления корреляций
между параметрами спектральных моделей и данными химического
анализа по компонентному составу лигноцеллюлозных материалов и
древесины.
Научная новизна. Разработаны спектральные модели целлюлоз модификаций ЦІ и ЦП. Найдены новые спектральные признаки структурного алломорфизма природных целлюлоз. Разработаны спектральные модели хвойного и лиственных лигнинов. Предложен способ описания колебательных спектров древесины и лигноцеллюлозных материалов с использованием спектральных моделей основных компонентов. Получены ИК-спектры нативного и остаточного лигнина и углеводного компонента в древесине и лигноцеллюлозных материалах "in situ". Разработанные -спектральные модели могут быть, использованы в качестве основы при квантово-химичаских расчетах спектральных распределений целлюлозы и лигнина.
Практическая ценность. Разработан подход, позволяющий получать корреляционные зависимости между спектральными параметрами и данными химического анализа. Этот подход может быть использован для создания неразрушающего метода анализа компонентного состава древесины и лигноцеллюлозных материалов. Особенностью этого метода является его высокая информативность: из одного спектра можно получить информацию одновременно о 8 параметрах, включая важный технологический параметр - выход. Положения г выносимые на защиту;
спектральные модели целлюлоз и лигнинов различного происхождения;
колебательные спектры древесины и лигноцеллюлозных материалов как суперпозиция спектральных моделей основных компонентов;
ИК-Фурье спектроскопия как возможная альтернатива традиционным химическим методам анализа компонентного состава древесины и лигноцеллюлозых материалов.
Личный вклад соискателя. Все основные результаты, изложенные в диссертации, получены лично соискателем.
Апробация работы. По материалам диссертации опубликовано 11 забот в виде статей и тезисов докладов. Материалы диссертации шли представлены на 3 и 4 Европейских семинарах по гагноцеллюлозным материалам (EWLP'94 - Стокгольм, EWLP'96 -:треза), 8 Межународном симпозиуме по химии древесины и варки Хельсинки, 1995).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, іяти глав, заключения и списка литературы / 105 наименований/. Іиссертация содержит 17 таблиц, 53 рисунка. Полный объем работы : рисунками и списком литературы составляет 135 страниц іашинописного текста.
![Циклическая кооперативная внутримолекулярная водородная связь в каликс[n]аренах(n=4,6,8) по данным ИК Фурье-спектроскопии и квантово-химических расчетов](/i/i/4374/280205.png "Циклическая кооперативная внутримолекулярная водородная связь в каликс[n]аренах(n=4,6,8) по данным ИК Фурье-спектроскопии и квантово-химических расчетов Потапова Людмила Ильинична")
