Valorización de la Lignina para Productos Químicos de Valor Añadido: Lignina Kraft frente a Fracciones de Lignina
Autores: Costa, Carina A. E.; Casimiro, Filipa M.; Vega-Aguilar, Carlos; Rodrigues, Alírio E.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Valorización de la Lignina para Productos Químicos de Valor Añadido: Lignina Kraft frente a Fracciones de Lignina
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Lignina
Fraccionamiento
Peso molecular
Estructura
Composición
Valorización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
La lignina es una materia prima que puede convertirse potencialmente en compuestos valiosos a través de reacciones de despolimerización, además de su uso como polímero o material. Sin embargo, la recalcitrancia química y la composición y estructura heterogéneas de la lignina hacen que sea un desafío establecer procesos que añadan valor a este biopolímero aromático complejo. En este trabajo, se aplicó la fraccionamiento en disolvente para obtener fracciones de lignina con un peso molecular reducido y características estructurales específicas, mejorando su homogeneidad y pureza. Se sometió a una lignina kraft a fraccionamiento utilizando diferentes proporciones de acetona, que variaron del 60 al 15% en mezclas acuosas. Se estudiaron la composición, estructura y peso molecular de cada fracción y se evaluaron sus aplicaciones potenciales. La fracción más soluble en agua tiene más grupos OH fenólicos, menos grupos OH alifáticos y muestra el contenido más bajo de enlaces aril-éster, lo que está de acuerdo con su mayor grado de condensación. Por otro lado, la fracción insoluble de la mezcla con 60% de acetona tiene el peso molecular más bajo y el mayor contenido de material inorgánico. Se aplicaron gráficos de radar para la evaluación de las fracciones de lignina y la fracción con mayor potencial (IF 30:70) se sometió a oxidación alcalina con O. Los resultados se compararon con los productos obtenidos de la lignina kraft. Se encontró un aumento de aproximadamente el 13 y el 19% para la vainillina y el siringaldehído, respectivamente, cuando la fracción IF 30:70 fue sometida a oxidación. En conclusión, el proceso de fraccionamiento propuesto demostró ser un método efectivo para obtener fracciones de lignina con composición y características estructurales específicas que podrían mejorar su potencial como fuente de compuestos fenólicos monoméricos de alto valor añadido.
Descripción
La lignina es una materia prima que puede convertirse potencialmente en compuestos valiosos a través de reacciones de despolimerización, además de su uso como polímero o material. Sin embargo, la recalcitrancia química y la composición y estructura heterogéneas de la lignina hacen que sea un desafío establecer procesos que añadan valor a este biopolímero aromático complejo. En este trabajo, se aplicó la fraccionamiento en disolvente para obtener fracciones de lignina con un peso molecular reducido y características estructurales específicas, mejorando su homogeneidad y pureza. Se sometió a una lignina kraft a fraccionamiento utilizando diferentes proporciones de acetona, que variaron del 60 al 15% en mezclas acuosas. Se estudiaron la composición, estructura y peso molecular de cada fracción y se evaluaron sus aplicaciones potenciales. La fracción más soluble en agua tiene más grupos OH fenólicos, menos grupos OH alifáticos y muestra el contenido más bajo de enlaces aril-éster, lo que está de acuerdo con su mayor grado de condensación. Por otro lado, la fracción insoluble de la mezcla con 60% de acetona tiene el peso molecular más bajo y el mayor contenido de material inorgánico. Se aplicaron gráficos de radar para la evaluación de las fracciones de lignina y la fracción con mayor potencial (IF 30:70) se sometió a oxidación alcalina con O. Los resultados se compararon con los productos obtenidos de la lignina kraft. Se encontró un aumento de aproximadamente el 13 y el 19% para la vainillina y el siringaldehído, respectivamente, cuando la fracción IF 30:70 fue sometida a oxidación. En conclusión, el proceso de fraccionamiento propuesto demostró ser un método efectivo para obtener fracciones de lignina con composición y características estructurales específicas que podrían mejorar su potencial como fuente de compuestos fenólicos monoméricos de alto valor añadido.