تهیه و بررسی خواص هیدروژل‌ مبتنی بر لیگنین آمین‌دار شده

تبدیل مواد تجدیدپذیر پایدار به مواد ارزشمند روشی شناخته شده برای جایگزینی پلیمرهای مصنوعی با پلیمرهای طبیعی است. لیگنین ماده زیست تجدیدپذیر و دومین پلیمر زیستی فراوان حاصل از زیست توده می باشد. در این تحقیق،هیدروژل مبتنی بر لیگنین به وسیله ی واکنش اتصال عرضی میان دی آلدهید سلولز و لیگنین آمین دار شده، ساخته شد. لیگنین توسط واکنش مانیخ در معرض آمین دار شدن و سلولز توسط سدیم متاپریدات در معرض اکسید شدن قرار گرفت، که به وسیله ی طیف سنجی ftir نیز تایید شدند. طیف سنجی ftir هیدروژل تهیه شده نشان داد که گروه های آلدهید سلولز اکسید شده، از طریق پیوند شیف بیس، با گروههای آمین لیگنین آمین دار شده واکنش می دهند، که اتصال عرضی مناسبی را برای شکلگیری شبکه ی هیدروژل فراهم می کنند. نتایج آنالیز sem حاکی از ساختار متخلل هیدروژل با توزیع اندازه منافذ مختلف بود. ویژگی های سطح هیدوژل بررسی شده به وسیله ی bet دلالت بر ساختار تخلخل داخلی در هیدروژل داشت. نتایج این بررسی تایید کرد که هیدروژل مبتنی بر لیگنین آمین دار شده ی حاصل، هیدروژل سبز پایداری می باشد که برای انواع کاربردهای مختلف مفید (بهداشت، کشاورزی و..) خواهد بود.

Synthesis and characterization of aminated Lignin-based Hydrogel

Conversion of renewable and sustainable materials to valuable products is a known way to replace synthetic polymers with natural polymers. lignin is a biorenewable material and it is the second most abundant biopolymer from biomass. In this work, ligninbased hydrogel was synthesized by crosslinking reactions between dialdehyde cellulose and aminated lignin. Lignin was subjected to amination by Mannich reaction and cellulose was oxidized by sodium metaperiodate, which has been confirmed by FTIR spectroscopy too. The FTIR spectroscopy of the produced hydrogel showed that aldehyde groups of oxidized cellulose react with the amino groups of aminated lignin through a Schiff base, which provide the successfully crosslinking for construction of a hydrogel network. SEM revealed a porous architecture of hydrogel with different pore size distributions. The surface Properties of hydrogel was determined by BET analysis, which indicated the internal porosity of the hydrogel. The results confirmed that the aminated ligninbased hydrogel prepared in this research is a sustainable green hydrogel, which would be beneficial for different applications.Conversion of renewable and sustainable materials to valuable products is a known way to replace synthetic polymers with natural polymers. Lignin, biorenewable material, is the second most abundant biopolymer from biomass. In this work, the ligninbased hydrogel was synthesized by crosslinking reactions between dialdehyde cellulose and aminated lignin. So lignin was subjected to amination by Mannich reaction and cellulose was oxidized by sodium metaperiodate, which has been confirmed by FTIR spectroscopy results. The FTIR spectroscopy of the produced hydrogel showed that aldehyde groups of oxidized cellulose react with the amino groups of aminated lignin through a Schiff base, which provides the successful crosslinking for the construction of a hydrogel network. SEM revealed a porous architecture of hydrogel with different pore size distributions. The surface properties of hydrogel were determined by BET analysis, which indicated the internal porosity of the hydrogel. The results confirmed that the aminated ligninbased hydrogel prepared in this research was a sustainable green hydrogel, which would be beneficial for different applications (hygiene, agriculture, etc).