لیگنین: بیوسنتز و تحول برای کاربردهای صنعتی
نویسنده:
اسواتی شارما، آشوک کومار
مترجم:
کیوان شایسته، قاسم محمدزاده
سال نشر:
۱۴۰۰
صفحه:
۳۸۴
نوبت چاپ:
۱

این کتاب به‌منظور ارائۀ اطلاعاتی مشخص در مورد ویژگی‌های ساختاری و کاربردهای صنعتی مختلف لیگنین تألیف شده است. لیگنین بیوپلیمری شناخته‌شده در سطح زمین است که هنوز به میزانی اندک از آن استفاده می­شود و به‌خوبی کشف نشده است. پیچیدگی‌های ساختار مولکولی و خواص و حلالیت ضعیف لیگنین، چالش‌هایی برای استفاده از لیگنین در مقیاس صنعتی است.

 

علاوه بر این، یکی از محصولات جانبی دو صنعت عمدۀ بیوتانول و واحدهای تولید کاغذ/پالپ محسوب می‌شود. در کشورهای آمریکای شمالی و اروپا، تولید بیش‌ازحد لیگنین در این صنایع، لیگنین را به یکی از آلاینده­های محیط‌زیست تبدیل کرده است. بنابراین، یافتن روش‌های ممکن برای به حداقل رساندن تولید یا استفادۀ بیشتر از آن برای تبدیل لینگین به محصولاتی با ارزش افزوده بسیار ضروری است. از این رو، کتاب حاضر با این هدف نگاشته شده است که بتوان از لیگنین به‌مثابۀ مادۀ اولیه­ای قدرتمند برای سنتز محصولات مختلف با ارزش تجاری استفاده کرد.

 

این کتاب در مورد منابع، تکنیک‌های منشأ فراوری لیگنین، ساختار، ویژگی‌های فیزیکی-شیمیایی و کاربردهای مختلف در صنایع کشاورزی، غذا، داروسازی و فن‌آوری نانو اطلاعاتی مفصل ارائه می‌دهد. امیدواریم اطلاعات ارائه‌شده در فصولی که پژوهشگران مختلف و باتجربه نگاشته­اند برای پژوهشگران، صنعتگران و دانشجویان جوانی که در زمینۀ استفاده از زیست‌توده، تولید سوخت‌های زیستی و مدیریت پسماند کار می‌کنند مفید باشد.

 

در این کتاب، فصولی را جمع‌آوری کرده­ایم که دانشگاهیان و دانشمندان باتجربه در زمینۀ محصولات زیست‌پایه و شیمی سبز نوشته ­اند. دلیل اساسی تدوین این کتاب ارائه­ی اطلاعاتی مهم در مورد موضوعات مختلف در زمینۀ لیگنین در یک بستر است. تدوین­گران علاقۀ زیادی به تبدیل لیگنین و استفاده از آن دارند که آن‌ها را به تدوین و تهیۀ این کتاب در دامنۀ عمومی ترغیب کرده است. نیازی نیست ساعت‌های زیادی برای جمع‌آوری اطلاعات در مورد موضوعی خاص صرف کنیم و از مقاله‌های پژوهشی تازه منتشرشده و داده‌های قدیمی که گاه با یکدیگر متناقض­اند، متحیر شویم.

 

ما در این کتاب، مطالب موجود در مورد تمام موضوعات مربوط به لیگنین را ذکر کرده­ایم که عامل محرک گروه‌های پژوهشی مختلف است. فصل «مقدمه‌ای بر لیگنین به‌مثابۀ بیوپلیمر قوی صنعتی» مشخصات اولیه و ویژگی‌های لیگنین را توصیف می‌کند. فصل «ساختار و ویژگی‌های لیگنین» شرح مفصلی از ساختار و ویژگی‌های لیگنین ارائه داده است. در ادامه، فصل‌های «سنتز و تجزیۀ لیگنین» و «تجزیه‌وتحلیل لیگنین با استفاده از روش‌های کمی و کیفی» با سنتز و تخریب لیگنین و تجزیه‌وتحلیل آن با استفاده از روش‌های کیفی و کمی سروکار دارند. در فصل «اصلاح شیمیایی لیگنین توسط پلیمریزاسیون و دپلیمریزاسیون» بر اصلاح شیمیایی لیگنین توسط پلیمریزاسیون و دپلیمریزاسیون تأکید شده است. همچنین، فصل‌های «لیگنین و ترکیبات آن» و «سنتز ریز و نانوذرات لیگنین» اطلاعاتی کامل در مورد کامپوزیت‌های لیگنین و سنتز نانوذرات از لیگنین ارائه می‌دهند.

 

در فصل‌های «سنتز و کاربردهای هیدروژل‌های مشتق­شده از لیگنین» و «کامپوزیت‌های لیگنین برای کاربردهای پزشکی: وضعیت، چالش‌ها و چشم‌اندازها» کاربرد لیگنین در سنتز هیدروژل با اهمیت دارویی و کاربردهای مختلف زیست-پزشکی کامپوزیت‌های لیگنین توصیف شده است. فصل «کاربردهای لیگنین در صنایع غذایی و زراعی » در مورد کاربرد لیگنین در صنایع کشاورزی و غذایی اطلاعاتی مهم ارائه می‌دهد.

پیشگفتار. ۱۵

فصل ۱

لیگنین به‌مثابۀ بیوپلیمر صنعتی قوی: مقدمه

چکیده. ۱۷

۱- مقدمه. ۱۷

۲- منابع و ساختار لیگنین.. ۱۹

۲- ۱- منابع اصلی لیگنین.. ۱۹

۲-۲- ترکیب ساختاری لیگنین.. ۲۰

۳- استخراج لیگنین از انواع مختلف زیست‌توده. ۲۲

۳- ۱- روش‌های بیولوژیکی یا آنزیمی.. ۲۲

۳- ۲- روش‌های شیمیایی.. ۲۳

۳-۳- روش‌های فیزیکی.. ۲۴

۳-۴- فرایندهای متفرقه استخراج و تبدیل لیگنین.. ۲۴

۴- چالش‌های تبدیل لیگنین.. ۲۵

۵- محصولات دارای اهمیت صنعتی از لیگنین.. ۲۶

۵- ۱- فوم‌های پایه لیگنین.. ۲۶

۵- ۲- رزین‌های اپوکسی از لیگنین.. ۲۷

۵- ۳- اترهای مبتنی بر لیگنین.. ۲۷

۵- ۴- استرهای مبتنی بر لیگنین.. ۲۷

۵-۵- رنگ‌ها و پوشش‌های مبتنی بر لیگنین.. ۲۸

۶- نتیجه‌گیری.. ۲۹

منابع. ۲۹

 

 

فصل ۲

ساختار و ویژگی‌های لیگنین

چکیده. ۳۷

۱- مقدمه. ۳۸

۲- ویژگی ساختاری لیگنین.. ۴۳

۲- ۱- مونولیگنول/واحدها ۴۳

۲- ۲- ارتباطات میان واحدی.. ۴۸

۲- ۳- کمپلکس لیگنین-کربوهیدرات (LCC). ۵۰

۲- ۴- رادیکال‌های مونولیگنول.. ۵۱

۲-۵- بیوسنتز لیگنین.. ۵۳

۲-۵-۱- مسیر شیکیمات... ۵۴

۲-۵-۲- مسیر فنیل پروپانوئید.. ۵۵

۲- ۵- ۳- مسیر خاص برای مونولیگنولها ۵۶

۲- ۵- ۴- لیگنیفیکاسیون از مونولیگنولها ۵۷

۲- ۶- سنجش‌های محاسباتی.. ۵۷

۲- ۷- مدل‌های ساختاری لیگنین.. ۵۹

۲-۸- طبقه‌بندی لیگنین ها ۶۱

۳- ویژگی فیزیکی-شیمیایی لیگنین.. ۶۱

۳- ۱- مقادیر گرمایش... ۶۱

۳- ۲- وزن مولکولی و چندپراکندگی.. ۶۱

۳- ۳- ویژگیهای حرارتی.. ۶۳

۳- ۴- حلالیت.. ۶۴

۳- ۵- تراکم نسبی.. ۶۴

۳- ۶- رنگ... ۶۵

۳- ۷- گروه‌های عملکردی.. ۶۵

۳- ۸- واکنش‌های شیمیایی.. ۶۶

۴- فن‌آوری دپلیمیراسیون و ایزولاسیون.. ۶۷

۴- ۱-  لیگنین براون.. ۶۸

۴- ۲- لیگنین چوب آسیاب شده (MWL). ۶۸

۴- ۲- لیگنین سودا (لیگنین قلیایی). ۶۹

۴-۴-کرافت لیگنین.. ۶۹

۴- ۵- سولفیت لیگنین (لیگنوسولفوناتها). ۷۰

۴- ۶- لیگنین ارگانوسولو. ۷۰

۴- ۷- لیگنین کلاسون.. ۷۱

۴- ۸- لیگنین هیدرولیتیک... ۷۱

۴- ۹- لیگنین اسیدولیز. ۷۲

۴- ۱۰ - لیگنین آنزیم سلولز (CEL). ۷۲

۴- ۱۱- لیگنین آنزیمی اسیدولیز ضعیف (EMAL). ۷۲

۴- ۱۲- لیگنین پیرولیتیک... ۷۳

۴- ۱۳- لیگنین انفجار بخار (SEL). ۷۳

۴- ۱۴- استخراج مایع یونی.. ۷۴

۴- ۱۵- مشتقسازی به دنبال تجزیه تقلیلدهنده (DFRC). ۷۴

۵- استراتژی‌های ابزاری.. ۷۵

۵- ۱- تجزیه‌وتحلیل مقدماتی.. ۷۵

۵- ۲- روش‌های اسپکتروسکوپیک (طیف‌سنجی). ۷۶

۵- ۲- ۱- طیف‌سنجی UV.. ۷۶

۵- ۲- ۲-  طیف‌سنجی IR.. ۷۷

۵- ۲- ۳- طیف‌سنجی رامان.. ۷۹

۵- ۲- ۴- طیف‌سنجی NMR.. ۷۹

۱H NMR.. ۸۰

۵-۲-۵- تکنیک‌های کروماتوگرافی (طیف‌سنجی). ۸۶

۵- ۲- ۶- طیف‌سنجی‌جرمی (MS). ۹۰

۵- ۲- ۷- XPS. ۹۱

۵- ۲- ۸- SEM، TEM و AFM... ۹۲

۶- خلاصه و چشم‌اندازها ۹۳

منابع. ۹۵

 

 

 

 

فصل۳

سنتز و تخریب لیگنین

چکیده. ۱۱۹

۱-مقدمه. ۱۱۹

۲- بیوسنتز لیگنین.. ۱۲۱

۲- ۱- سنتز واحدهای مونومری لیگنین.. ۱۲۳

۲- ۱- ۱- مسیر کلاسیک/متعارف برای بیوسنتز لیگنین.. ۱۲۳

۲- ۱- ۲- مسیرهای جایگزین برای سنتز لیگنین.. ۱۲۴

۲- ۱- ۳- مسیر C-Lignin. ۱۲۵

۲-۲- گلیکوزیلاسیون مونولیگنول ذخیره‌سازی و حمل‌ونقل آن‌ها ۱۲۵

۲- ۳- پلیمریزاسیون اکسیداتیو. ۱۲۶

۳- تخریب لیگنین.. ۱۲۸

۳- ۱- آنزیم‌های اصلاح‌کننده لیگنین.. ۱۳۰

۳- ۱- ۱- اکسیژناز دیآریل پروپان (EC: ۱,۱۱.۱.۱۴). ۱۳۰

۳- ۱- ۲- Mn (II): اکسیدوروکتازهیدروژن-پراکسید (EC ۱,۱۱.۱.۱۳). ۱۳۲

۳- ۱- ۳- پراکسیداز چند ظرفیتی (EC ۱,۱۱.۱.۱۶). ۱۳۴

۳- ۱- ۴- پی- دی فنل اکسیداز (E.C. ۱,۱۰.۳.۲). ۱۳۵

۳- ۱- ۵- پراکسیداز رنگ‌زدایی کننده (DyP؛ EC ۱,۱۱.۱.۱۹). ۱۳۶

۳- ۲- آنزیم‌های مکمل برای تجزیه لیگنین (LDE). ۱۳۷

۳- ۲- ۱- هالوپراکسیدازهای هِم-تیولات... ۱۳۷

۳- ۲- ۲- اکسیداز اتاندیال (EC ۱,۲.۳.۵). ۱۴۲

۳- ۲- ۳- وراتریل الکل اکسیداز (EC ۱,۱.۳.۷). ۱۴۳

۳- ۲- ۴- گلوکز دهیدروژنازهای وابسته به FAD(FADGDHs / GDH؛ EC ۱,۱.۹۹.۱۰). ۱۴۴

۳- ۲- ۵- گلوکز ۲-اکسیداز (EC ۱,۱.۳.۱۰). ۱۴۵

۳-۲-۶- اکسیدورودکتاز سلوبیوز (CDH-EC ۱,۱.۹۹.۱۸). ۱۴۶

۴- مسیر آینده. ۱۴۸

منابع. ۱۴۹

 

 

فصل ۴

تجزیه‌وتحلیل لیگنین با استفاده از روش‌های کمی و کیفی

چکیده. ۱۶۳

۱-مقدمه. ۱۶۳

۱- ۱- لیگنین.. ۱۶۴

۱- ۲- نقش زیست‌شناختی و اهمیت تجاری.. ۱۶۵

۱- ۲- ۱- تأثیر بر رشد و نمو گیاه. ۱۶۵

۱- ۲- ۲- سازگاری و مقاومت تنش.... ۱۶۶

۲- تجزیه‌وتحلیل لیگنین.. ۱۶۸

۲-۱- روش‌های کیفی تجزیه‌وتحلیل لیگنین.. ۱۶۹

۲- ۱- ۱- رنگ‌آمیزی و میکروسکوپی.. ۱۶۹

۲- ۱- ۱- میکروسکوپی ماورای بنفش و میکروسکوپکتروسکوپی.. ۱۷۴

۲- ۱- ۳-  تشخیص ایمونوسیتوشیمیایی.. ۱۷۴

۲- ۲- روش کمی تجزیه‌وتحلیل لیگنین.. ۱۷۵

۲- ۲- ۱- برآورد لیگنین نامحلول.. ۱۷۵

۲- ۲- ۲- برآورد لیگنین محلول.. ۱۷۶

۲- ۳- چالش و توسعۀ آینده. ۱۸۲

۳- نتیجه‌گیری.. ۱۸۴

منابع. ۱۸۵

فصل ۵

اصلاح شیمیایی لیگنین با پلیمریزاسیون و دپلیمریزاسیون

چکیده. ۱۹۱

۱-مقدمه. ۱۹۱

۲- پلیمریزاسیون لیگنین.. ۱۹۳

۲- ۱- روش‌های سنتز سایت‌های واکنش‌دهندۀ جدید در ساختار لیگنین.. ۱۹۴

۲- ۱- ۱- سولفومتیلاسیون و سولفوناسیون لیگنین.. ۱۹۴

۲- ۱- ۲- نیتراسیون لیگنین.. ۱۹۵

۲- ۱- ۳- آمیناسیون لیگنین.. ۱۹۶

۲- ۱- ۴-  آلکیلاسیون/دیآلکیلاسیون.. ۱۹۷

۲- ۱- ۵- هیدروکسی آلکیلاسیون.. ۱۹۸

۲- ۲- اصلاح گروه‌های هیدروکسیل لیگنین.. ۲۰۰

۲- ۲- ۱- استریسازی.. ۲۰۰

۲- ۲- ۲- فنلاسیون.. ۲۰۲

۲- ۲- ۳- اترسازی.. ۲۰۳

۲- ۲- ۴- یورتانیزاسیون.. ۲۰۴

۲- ۳- پلیمرهای مبتنی بر لیگنین.. ۲۰۴

۲- ۳- ۱- پلی‌استرها ۲۰۵

۲- ۳- ۲- رزین‌های فنلی.. ۲۰۶

۲- ۳- ۳- رزین‌های اپوکسید.. ۲۰۷

۲- ۳- ۴- پلییورتان ها ۲۰۸

۳- دپلیمریزاسیون لیگنین.. ۲۱۰

۳- ۱- دپلیمریزاسیون توسط فراورش شیمیایی.. ۲۱۲

۳- ۱- ۱- مایع یونی.. ۲۱۲

۳- ۱- ۲- اکسیداسیون.. ۲۱۴

۳- ۱- ۳- کاتالیزشده با باز. ۲۱۶

۳- ۱- ۴- کاتالیزشده با اسید.. ۲۱۷

۳-۲- دپلیمریزاسیون توسط فرآیند ترموشیمیایی.. ۲۱۸

۳- ۲- ۱- پیرولیز. ۲۱۸

۳- ۲- ۲- گازیسازی.. ۲۲۰

۳ -۲ -۳- سولوسیس‌ها (حلال‌ها). ۲۲۱

۳ -۲- ۴- تبدیل به کمک مایکروویو. ۲۲۲

۳- ۳-دپلیمریزاسیون توسط تبدیلات بیولوژیکی.. ۲۲۵

۳- ۳- ۱- قارچ‌ها ۲۲۵

۳- ۳- ۲- باکتری‌ها ۲۲۶

۴- نتیجه‌گیری.. ۲۲۷

منابع. ۲۲۹

 

 

 

 

فصل ۶

لیگنین و ترکیبات آن

چکیده. ۲۴۳

۱- مقدمه. ۲۴۳

۲- لیگنین در ترکیبات ترموپلاستیک... ۲۴۴

۲- ۱- کامپوزیت‌های پلی‌اتیلن/لیگنین.. ۲۴۴

۲- ۲- کامپوزیت‌های پلی‌پروپیلن/لیگنین.. ۲۴۷

۲- ۳- ترکیبات اسید پلی لاکتیک/لیگنین.. ۲۵۰

۳- لیگنین در کامپوزیت‌های ترموست.. ۲۵۴

۳- ۱- کامپوزیت‌های پلی‌اورتان/لیگنین.. ۲۵۴

۳- ۲- ترکیبات اپوکسی / لیگنین.. ۲۵۷

۴. نتیجه‌گیری.. ۲۶۴

منابع. ۲۶۴

فصل ۷

پیشرفت در استراتژی‌های مبتنی بر فنآوری نانو برای سنتز نانوذرات لیگنین

چکیده. ۲۶۹

۱-مقدمه. ۲۶۹

۲- تکنیک‌هایی برای سنتز ساختارهای ریز و نانو لیگنین.. ۲۷۳

۲- ۱- فرایندهای مکانیکی.. ۲۷۴

۲- ۲- روش تغییر حلال.. ۲۷۵

۲- ۳- تکنیک تغییر pH.. ۲۷۵

۲- ۴- روش سنتز مبتنی بر الگو. ۲۷۶

۲- ۵-روش خودآرایی ناشی از جداسازی یخ.. ۲۷۸

۲-۶-فرایند آئروسل.. ۲۷۹

۲- ۷- روش الکتروپینینگ... ۲۷۹

۲- ۸- فرایندهای سیالات فوق بحرانی.. ۲۸۱

۲- ۹- بارش ضد انحلال حلال.. ۲۸۳

۲- ۱۰- آماده‌سازی نانوذرات کمکی صوتی.. ۲۸۵

۳- نتیجه‌گیری و دیدگاه‌های آتی.. ۲۸۷

منابع. ۲۸۸

فصل ۸

سنتز و کاربردهای هیدروژل‌های مشتق‌شده از لیگنین

چکیده. ۳۰۱

۱- مقدمه. ۳۰۱

۲- لیگنین به‌عنوان مادهای بالقوه برای توسعۀ هیدروژل.. ۳۰۲

۳- روش مصنوعی برای هیدروژل‌های مشتق‌شده از لیگنین.. ۳۰۴

۳- ۱- روش اتصال متقابل.. ۳۰۴

۳- ۲- روش ATRP و RAFT. ۳۰۵

۳-۳- روش کوپلیمریزاسیون.. ۳۰۶

۳- ۴- روش اولتراسونیکاسیون.. ۳۰۶

۳- ۵- روش هیدروترمال.. ۳۰۶

۳- ۶- روش ریسندگی مرطوب.. ۳۰۷

۴- کاربرد هیدروژل‌های مشتق‌شده از لیگنین.. ۳۰۹

۴- ۱- عوامل درمانی.. ۳۰۹

۴- ۲- چسب‌ها ۳۱۲

۴- ۳- جاذب‌ها ۳۱۴

۴-۴- میکروفیبرهای کربنی رسانا ۳۱۶

۴- ۵- فرا خازن‌ها ۳۱۷

۴- ۶- مواد انتشار پایدار. ۳۱۸

۴- ۷- حسگرهای زیستی.. ۳۱۸

۴-۸ - بی‌حرکتی آنزیم. ۳۱۹

۵- نتیجه‌گیری.. ۳۱۹

منابع. ۳۲۰

فصل ۹

کامپوزیت‌های لیگنین برای کاربردهای زیست پزشکی: وضعیت، چالش‌ها و چشم­اندازها

چکیده. ۳۲۷

۱-مقدمه. ۳۲۸

۲- ویژگی‌های برجسته لیگنین برای کاربردهای پزشکی.. ۳۳۰

۳- کاربرد زیست پزشکی کامپوزیت‌های لیگنین.. ۳۳۱

۳-۱- کامپوزیت‌های لیگنین با فعالیت بیولوژیکی.. ۳۳۲

۳-۱-۱- فعالیت آنتی‌اکسیدانی.. ۳۳۲

۳-۱-۲-فعالیت ضد میکروبی.. ۳۳۵

۳-۲- کامپوزیت‌های لیگنین برای کاربردهای بهبود زخم. ۳۳۸

۳-۳- کامپوزیت‌های لیگنین برای کاربردهای مهندسی بافت.. ۳۴۰

۳-۴- کامپوزیت‌های لیگنین برای سیستم‌های تحویل دارو. ۳۴۳

۴- چالش‌ها و چشم‌اندازهای آینده. ۳۴۵

۵-نتیجه‌گیری.. ۳۴۵

منابع. ۳۴۶

فصل ۱۰

کاربردهای لیگنین در صنایع غذایی و زراعی

چکیده. ۳۵۳

۱-مقدمه: لیگنین - آن‌ها چه چیز هستند؟. ۳۵۴

۲-ساختار لیگنین، مشتقات و تغییرات آن.. ۳۵۶

۳- کاربردهای مشخص شده لیگنین.. ۳۵۹

۴- فعالیت بیولوژیکی و پتانسیل درمانی.. ۳۶۳

۴-۱- فعالیت آنتی‌اکسیدانی.. ۳۶۳

۴-۲- اثرات ضد میکروبی.. ۳۶۶

۴-۳- فعالیت ضد سرطان / ضد تومور. ۳۶۸

۴-۴- ضد انعقاد، ضد آمفیزم، ضد دیابت و ضد چاقی.. ۳۶۹

۵-نتیجه‌گیری و چشم‌انداز آینده. ۳۷۰

منابع   ۳۷۱

دسته بندی موضوعی موضوع فرعی
علوم پایه شيمي

تمامی حقوق این سایت برای سازمان ترویج مطالعه و نشر جهاد دانشگاهی محفوظ است. نقل مطالب با ذکر منبع بلامانع است.
Copyright ©۲۰۲۵ Iranian Students Booking Agency. All rights reserved