Cellulose char structure: a combined analytical Py-GC-MS, FTIR, and NMR study

Pastorova, Ivana; Botto, Robert E.; Arisz, Peter W.; Boon, Jaap J.

doi:10.1016/0008-6215(94)84003-2

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“…These spectra indicate chemical changes in the cellulose nanocrystals that are suggestive of dehydration: new peaks are observed in the range 1600-1740 cm -1 , attributed to formation of double bonds and carbonyls, and there is a decrease in intensity at 990 cm -1 , corresponding to C-O skeletal vibrations of the secondary alcohols. These effects are in agreement with the changes observed during char formation of cellulose through pyrolysis (Pastorova et al 1994). …”

Section: Strength Of the Electric Fieldsupporting

confidence: 90%

Electroosmotic dewatering of cellulose nanocrystals

et al. 2018

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One of the main challenges for industrial production of cellulose nanocrystals is the high energy demand during the dewatering of dilute aqueous suspensions. It is addressed in this study by utilising electroosmotic dewatering to increase the solid content of suspensions of cellulose nanocrystals. The solid content was increased from 2.3 up to 15.3 wt%, i.e. removal of more than 85% of all the water present in the system, at a much lower energy demand than that of thermal drying. Increasing the strength of the electric field increased not only the dewatering rate but also the specific energy demand of the dewatering operation: the electric field strength used in potential industrial applications is thus a trade-off between the rate of dewatering and the energy demand. Additionally, it was found that high local current intensity had the potential of degrading cellulose nanocrystals in contact with the anode. The maximum strength of the electric field applied should therefore be limited depending on the equipment design and the suspension conditions.

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Section: Strength Of the Electric Fieldsupporting

confidence: 90%

Electroosmotic dewatering of cellulose nanocrystals

et al. 2018

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“…The sudden release of the volatiles is also expressed in the change of the internal structure as the volatiles apparently are channelled through pipe like structures to the outside. Compounds that were formed as a result of the dehydration, such as anhydrohexoses, decompose further to form furans [27,32].…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…DTMS-EI has the potential to reveal more information, in comparison with DTMS-CI, on the proteins and lipids of AR in the lower temperature range and on the The mass spectrum of the samples of wheat grains heated from 250°C upwards show the mass peaks that describe the conversion of a polysaccharide and protein rich material at 250°C into a material that with increasing temperature becomes dominated by aromatic compounds and finally in a strongly C-enriched material [11,27]. These molecular changes, as a function of the temperature, were studied by principal component analyses (PCA), over a mass range from 20-400.…”

Section: Dtms-eimentioning

confidence: 99%

“…Ions m/z 67 and 81 are tentatively attributed to (alkyl)pyrroles as the result of Maillard or Strecker reactions between sugars and amino acids [28]. The presence of furans is recognized by the release of the ions m/z 95, 96 and 110 [27]. The series of masses m/z 148, 162, 176, 190, etc., which are tentatively attributed to condensed aromatic compounds [29], show the beginning of the conversion of the original biomaterial into an aromatic rich condensed material.…”

Section: Dtms-eimentioning

confidence: 99%

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Laboratory simulations of the transformation of emmer wheat as a result of heating

Braadbaart

Horst

Boon

et al. 2004

Journal of Thermal Analysis and Calorimetry

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Whole grains of emmer wheat were heated in a pre-heated tube oven at temperatures ranging from 130-700°C under controlled anoxic conditions for maximum 280 min. For each temperature a separate experiment was carried out. Physical properties including mass loss, thermal lag, external and internal morphology and the vitrinite reflectance, C and N content, and DTMS under CI (NH 3 ) and EI conditions were used to monitor changes as a function of the temperature. The results show remaining starch and protein rich material up to 250°C. From 310-400°C a secondary, thermally stable, product is formed and at higher temperatures a strongly carbon enriched tertiary product.

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“…Sua origem é comumente atribuída à celulose parcialmente queimada (PASTOROVA et al, 1994 Maiores detalhes da composição das diferentes frações da MOS, e de suas diferenças entre os perfis estudados, encontram-se nas próximas seções. (KLOTZBÜCHER et al, 2011, SCHELLEKENS et al, 2014.…”

Section: Composição Geral Das Frações Da Mosunclassified

Química da matéria orgânica e pedogênese em Latossolos húmicos sob vegetação de cerrado

Justi¹

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Química da matéria orgânica e pedogênese em Latossolos húmicos sob vegetação de cerrado Marina JustiDissertação apresentada para obtenção de título de Mestra em Ciências. RESUMO Química da matéria orgânica e pedogênese em Latossolos húmicos sob vegetação de cerradoA matéria orgânica do solo (MOS) representa um importante reservatório de carbono (C) nos ecossistemas terrestres. O conteúdo de C estocado no solo pode ser liberado para a atmosfera na forma de CO 2 , com a decomposição da MOS, ou pode ser aumentado com a entrada de resíduos e retenção da MOS. Nesse sentido, é importante entender os mecanismos de estabilidade e retenção da MOS para predizer como os solos respondem a mudanças, quer sejam elas induzidas por alterações climáticas ou por práticas de manejo. Dentro dos Latossolos, classe que ocupa cerca de 32 % do território brasileiro, há aqueles que possuem horizonte A húmico hiper espesso e, portanto, com maior estoque de C. Aspectos sobre a origem, formação e preservação do horizonte A húmico destes solos em suas ocorrências em diferentes biomas ainda não foram completamente elucidados e estão estritamente ligados à fonte, dinâmica e mecanismos de preservação e distribuição da MOS no solo. O objetivo deste trabalho é entender a gênese da MO dos Latossolos húmicos que ocorrem no Bioma Cerrado, por meio da caracterização molecular pela técnica da pirólise acoplada à cromatografia gasosa e espectroscopia de massas (pirólise -CG/EM). Para isso, foram coletadas amostras dos horizontes A em dois perfis de Latossolos com horizonte A húmico (LH1, LH2) e um perfil de Latossolo com horizonte A moderado (solo de referência; LNH) situados em superfície de aplanamento adjacente à Serra do Espinhaço, no município de Grão Mogol -MG, sob clima tropical semi-úmido e vegetação de cerrado sensu strictu. Por meio da descrição morfológica dos solos em diferentes níveis de observação (campo, lupa e microscópio) procurou-se entender melhor os mecanismos de espessamento do horizonte A e a distribuição de partículas de carvão ao longo do perfil. As amostras dos horizontes foram submetidas ao fracionamento físico e extração da MOS, gerando as seguintes frações: fração leve livre (FLL); fração leve oclusa (FLO), fração extraível com NaOH (EXT) e resíduo (RES). A morfologia dos perfis evidencia a intensa e longa atividade biológica (fauna e raízes) a que esses solos foram e estão submetidos. Isso explica a abundância de microagregados e a consequente macropososidade elevada, assim como a ampla distribuição de fragmentos de carvão em todo o horizonte A, e parte do B, com dimensões milimétricas a submilimétricas, sugerindo a fragmentação destes ao longo do tempo. Foi evidenciado o maior conteúdo de carvões nos dois LHs em comparação ao LNH. A distribuição da MOS nas frações estudadas foi a mesma para os três perfis estudados: RES>EXT>FLL>FLO, que mostra a importância da fração RES para estes solos. Produtos da carbonização (Black carbon; BC: hidrocarbonetos poliaromáticos) foram mais abundantes na fração RES e FLO, no entanto, a m...

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Cellulose char structure: a combined analytical Py-GC-MS, FTIR, and NMR study

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Electroosmotic dewatering of cellulose nanocrystals

Electroosmotic dewatering of cellulose nanocrystals

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