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Surface Modification of Kraft Lignin by Mechanochemical Processing with Sodium Percarbonate

  • In this article, we present a novel one-pot mechanochemical reaction for the surface activation of lignin. The process involves environmentally friendly oxidation with hydrogen peroxide, depolymerization of fractions with high molecular mass, and introduction of new carbonyl functions into the lignin backbone. Kraft lignin was ground with sodium percarbonate and sodium hydroxide in a ball mill at different time intervals. Analyses by infrared spectroscopy (IR), nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR), size exclusion chromatography (SEC), dynamic vapor sorption (DVS), and small-angle X-ray scattering (SAXS) showed significant improvements. After only 5 min of reaction, there was a 47% reduction in mass-average molecular weight and an increase in carboxyl functionalities. Chemical activation resulted in an approximately 2.8-fold increase in water adsorption. Principal component analysis (PCA) provided further insight into the correlations between IR spectra and SAXS parameters

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Autor*innen:Friedrich Fink, Tomasz M. Stawski, Jörg M. Stockmann, Franziska Emmerling, Jana FalkenhagenORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Biomacromolecules
Jahr der Erstveröffentlichung:2023
Organisationseinheit der BAM:6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.1 Oberflächen- und Dünnschichtanalyse
6 Materialchemie / 6.3 Strukturanalytik
Verlag:American Chemical Society
Erste Seite:1
Letzte Seite:11
Freie Schlagwörter:FTIR; Kraft Lignin; Mechanochemical oxidation; PCA; SAXS; SEC
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Materialdesign
DOI:10.1021/acs.biomac.3c00584
ISSN:1525-7797
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:16.08.2023
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:04.09.2023
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