Délignification par ultrasons et caractérisation microstructurale du panic raide

Citation

Onu Olughu, O., Tabil, L.G., Dumonceaux, T. (2021). Ultrasonic delignification and microstructural characterization of switchgrass. Energies, [online] 14(2), http://dx.doi.org/10.3390/en14020263

Résumé en langage clair

Nous avons examiné les effets des ultrasons sur la composition en lignine et la structure du panic raide ( Panicum virgatum L ), une plante utilisée comme biocarburant. À l’aide de méthodes statistiques, nous avons optimisé la durée, la température et l’énergie du traitement. Les résultats ont montré que l’irradiation aux ultrasons produit des changements chimiques et structurels dans le substrat, ce qui améliore son utilité comme matière première pour des applications de biocarburants et de bioproduits.

Résumé

La présente étude visait à examiner la délignification du panic raide (Panicum virgatum L.) par ultrasons et les effets de l’irradiation aux ultrasons sur la structure moléculaire et la microstructure du panic raide. Nous avons étudié cette question à l’aide de la méthodologie des surfaces de réponse (RSM) comprenant un plan expérimental à quatre facteurs et trois niveaux; la puissance acoustique (120, 180 et 240 W), le rapport solide/solvant (1/25, 1/20). , et 1/15 g/mL), la taille du tamis du broyeur à marteaux (1,6, 3,2 et 6,4 mm) et le temps de sonication (10, 30 et 50 min) ont été utilisés comme facteurs, tandis que la délignification (%) était la variable de réponse. Les échantillons de panic raide indigène et traité ont été caractérisés par des mesures de cristallinité et par microscopie électronique. Les résultats de l’analyse de la lignine montrent que le pourcentage de délignification variait entre 1,86 % et 20,11 %. Le modèle de régression quadratique multivarié mis au point était statistiquement significatif à p < 0,05. Les micrographies au MEB et au MET des panicules de panic raide traitées ont entraîné la rupture de la paroi cellulaire à l’échelle microscopique et nanométrique. L’analyse XRD a révélé une réduction de la taille moyenne des cristallites et de l’indice de cristallinité, qui sont respectivement passés de 15,39 à 13,13 et de 48,86 % à 47,49 %, alors qu’aucun changement significatif n’est survenu au niveau des distances d. Les résultats de cette étude montrent que l’irradiation aux ultrasons induit des changements chimiques et structurels chez le panic raide, ce qui pourrait améliorer son utilisation pour des applications de biocarburants et de bioproduits.

Date de publication

2021-01-02

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