Abstrakti
A “waste-valorization” approach was developed to transform recalcitrant hydrolysis lignin (HL) from second-generation bioethanol production into multifunctional bio-based products. The hydrolysis lignin (HL) was extracted with aqueous acetone, yielding two fractions enriched in lignin and cellulose, respectively. The soluble hydrolysis lignin (SHL) was converted into anionic and cationic colloidal lignin particles (CLPs and c-CLPs). The insoluble cellulose-rich fraction was transformed into lignocellulosic nanofibrils that were further combined with CLPs or c-CLPs to obtain nanocomposite films with tailored mechanical properties, oxygen permeability and antioxidant properties. To enable prospective applications of lignin in nanocomposite films and beyond, CLPs and c-CLPs were also produced from a soda lignin (SL) and the influence of the lignin type on the particle size and ecotoxicity was evaluated. Finally, the carbon footprint of the entire process from hydrolysis lignin to films was assessed and an integration to industrial scale was considered to reduce the energy consumption. While most previous work utilizes purified lignin and pristine and often purified cellulose fibers to produce nanomaterials, this work provides a proof of concept for utilizing the recalcitrant lignin-rich side stream of the bioethanol process as raw material for functional nanomaterials and renewable composites.
| Alkuperäiskieli | Englanti |
|---|---|
| Artikkeli | e00269 |
| Sivumäärä | 12 |
| Julkaisu | Sustainable Materials and Technologies |
| Vuosikerta | 28 |
| Varhainen verkossa julkaisun päivämäärä | 10 maalisk. 2021 |
| DOI - pysyväislinkit | |
| Tila | Julkaistu - heinäk. 2021 |
| OKM-julkaisutyyppi | A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä |
YK:n kestävän kehityksen tavoitteet
Tämä tuotos edistää seuraavia kestävän kehityksen tavoitteita:
-
SDG 7 – Edullinen ja puhdas energia
-
SDG 9 – Teollisuus, innovaatiot ja infrastruktuuri
-
SDG 12 – Vastuullinen kulutus ja tuotanto
-
SDG 13 – Ilmastotoimet
Sormenjälki
Sukella tutkimusaiheisiin 'Toward waste valorization by converting bioethanol production residues into nanoparticles and nanocomposite films'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.Projektit
- 2 Päättynyt
-
FinnCERES: Competence Center for the Materials Bioeconomy: A Flagship for our Sustainable Future
Mäkelä, K. (Vastuullinen johtaja)
01/05/2018 → 31/12/2022
Projekti: Academy of Finland: Other research funding
-
ZELCOR: Zero Waste Ligno-Cellulosic Biorefineries by Integrated Lignin Valorisation
Österberg, M. (Vastuullinen johtaja)
01/10/2016 → 28/02/2021
Projekti: EU: Framework programmes funding
Laitteet
-
Biotalousinfrastruktuuri
Seppälä, J. (Manager)
Kemian tekniikan korkeakouluLaitteistot/tilat: Facility
Siteeraa tätä
- APA
- Author
- BIBTEX
- Harvard
- Standard
- RIS
- Vancouver