| Аннотация |
Современной тенденцией во всем мире является смена технологического уклада, связанного с переходом к возобновляемым источникам энергии и сокращением использования минерального сырья. В связи с этим актуальным становится направление комплексной переработки биомассы, в частности, растительных отходов аграрной и лесохимической промышленности. Согласно базе данных SсienceDirect в последние 5 лет произошел двукратный рост публикаций по теме «Гемицеллюлозы». При этом гемицеллюлозы являются основным компонентом растительных отходов, годовая продукция которых исчисляется миллионами тонн, что делает их практически неисчерпаемым источником сырья с очень маленькой стоимостью. Наиболее перспективными направлениями валоризации гемицеллюлоз
являются с одной стороны их гидролиз до низкомолекулярных продуктов, а с другой стороны их использование с сохранением полимерной структуры, например, в косметологии, медицинской и пищевой промышленности. Особый интерес представляют функционализированные гемицеллюлозы и материалы на их основе, Заявка № 25-73-71051 Страница 4 из 57 которые могут обладать улучшенными свойствами или при взаимодействии с другими компонентами усиливать синергетический эффект. В развитии исследований, выполненных в рамках Проекта 2022 года, планируется применить методы химической и физической модификации гемицеллюлоз с сохранением их полимерной структуры, а также создать уникальные материалы на их основе. Так, было показано, что разработанные сульфатированные гемицеллюлозы проявляют как самостоятельную биологическую активность и могут использоваться в качестве антикоагулянтов и антиоксидантов, а также в качестве компонентов интерполиэлектролитных комплексов. Для окисленных гемицеллюлоз, в частности, арабиногалактана и галактоглюкоманнана из древесины хвойных, установлен значительный эффект избирательной сорбции тяжелых металлов, что может в дальнейшем применяться в экологических направлениях. Планируется оптимизировать условия получения данных полисахаридов с достижением максимальных степеней замещения для усиления предполагаемых сорбционных эффектов и возможностей синтезирования материалов на их основе, в частности, интерполиэлектролитных комплексов. В связи с этим предлагается применение усовершенствованных методик окисления, установление закономерностей образования высоко замещенных полисахаридов, и, соответственно, проработка возможностей масштабирования данных процессов. В настоящее время химические компании в России, в частности, Татнефть, Иркутская нефтяная компания, Сибур, активно занимаются возможностями
замещение синтетических полимеров на материалы из возобновляемого сырья. Таким образом, по новизне и по актуальности предполагаемые результаты соответствуют и удовлетворяют не только потребностям развития российской промышленности, но и мировым разработкам. Высокая вероятность реализации Проекта обусловлена наличием большого объема данных, сплоченным коллективом с существенными заделами по функционализации полисахаридов, различным способам получения интерполиэлектролитных комплексов, а также возможностями исследований основных эффектов, таких как
экологический и биомедицинский. Кроме того, научный коллектив отличается сформированным заделом по публикациям в рамках Проекта, по которому было опубликовано 4 статьи в журналах Q1, а также наличием современной экспериментальной исследовательской базы и необходимого оборудования для проведения синтезов. Предлагаемые в Проекте задачи и запланированные результаты позволят не только достигнуть заявленных показателей, но и создать технологическую базу для дальнейшего применения в промышленности и развить отдельное направление с учетом активного вовлечения в реализацию Проекта магистров и аспирантов.
|
