Biomasse ligno-cellulosique

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Maîtriser l’extraction réactive de la lignine


L’extraction réactive de la lignine se fait en présence d’une solution hydro-alcoolique et de différents catalyseurs acides de Lewis. Les différentes fractions obtenues (lignine, solution hydro-alcoolique et résidu lignocellulosique) ont été analysées pour valorisation éventuelle en chimie et/ou biotransformation. Les lignines obtenues au cours des différents traitements ont été caractérisées par leurs masses moléculaires, taux de liaisons ß-O4, sous-structures par RMN ; MALDI-TOF, etc.



Dépasser la variabilité moléculaire des lignines


La variabilité moléculaire des lignines est initialement définie par la variabilité naturelle des espèces dont elles sont issues. Le groupe de recherche s’intéresse au développement de procédés catalytiques performants permettant de niveler cette variabilité afin de répondre aux exigences industrielles qui privilégient une standardisation du produit.

L’utilisation d’acides de Lewis « durs » en conditions hydrothermales permet d’obtenir des lignines de poids moléculaires similaires, indépendamment de la ressource végétale utilisée (chêne, châtaignier, riz, blé, sapin…). Les structures fines de ces lignines sont étudiées par RMN multidimensionnelle, et révèlent d’importantes modifications du biopolymère dépendantes du couple procédé/ressource.


Comprendre la recondensation des produits de fragmentation de la lignine

L’étude des produits de recondensation de la vanilline en présence de catalyseurs mixtes préparés par voie alginate permet d’appréhender les phénomènes limitant la dépolymérisation de la lignine. L’étude de l’oxydation de la vanilline nous permet aussi d’évaluer le devenir des produits de fragmentation de la lignine dans des conditions hydrothermales et oxydantes, en milieu aqueux et en présence ou en absence d’un catalyseur hétérogène.

La présence de catalyseurs hétérogènes modifie la conversion et la sélectivité de l’oxydation de la vanilline en conditions hydrothermales. En général, les catalyseurs redox augmentent, au même titre que la pression partielle d’oxygène, l’efficacité des réactions d’oxydation de la vanilline. Les oxydes de métaux de transition bon marché, comme le cobalt et le manganèse, peuvent ainsi remplacer les catalyseurs de métaux nobles.

Valoriser les produits de fragmentation de la lignine


La valorisation de la lignine ou de ses produits de dépolymérisation dépend essentiellement de leurs caractéristiques intrinsèques (taux d’hydroxyles, poids moléculaires, ramification…). Par exemple des lignines sont extraites de l’alfa (Stipa tenacissima) et mises en œuvre pour l’élaboration d’adhésifs pour panneaux de particules.

Institut Charles Gerhardt Montpellier - Direction

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