리그닌 기반의 친환경 고분자: 화학적 개질, 분석 및 응용에 관한 연구

[2025 카모페어]

본 연구에서는 리그닌의 상용성 개선 및 고부가가치화를 위한 화학적 개질 방안과 그에 따른 특성 분석 및 응용에 대하여 보고한다. 리그닌은 육지 식 물에서 발견되는 페놀계 고강도 친환경 고분자로, 펄프 및 제지 산업에서 생 산되는 부산물이다. 현재 저부가가치 물질로 활용되는 비중이 높아 업사이클 링을 통한 고부가가치화 관련 연구가 많은 주목을 받고 있지만, 낮은 상용성 과 가공성으로 인해 다양한 응용 분야에서 활용이 제한된다. 이에 윌리엄슨 에터 합성, 개환중합, 스테글리치 에스테르화, 그리고 개환 복분해 중합을 통 한 리그닌의 화학적 개질 방안과 특성 분석에 관한 세부 정보를 보고한다. 특히 개환 복분해 중합 설계와 그 응용을 자세히 다루어 리그닌 공중합체 그래프팅과 PET 및 PET 유도체와의 응용 방안을 제시한다. 먼저 리그닌에 포함된 페놀 기를 타깃하여 스테글리치 에스테르화를 통해 노보닌 카르복시 산을 합성하였다. 그 결과 얻어진 리그닌-노보닌 (L-Nb) 과 활성화된 루테늄 알킬리덴 말단기가 부착된 폴리노보닌 (P1) 동종중합체를 복분해 반응하여 그래프팅을 통한 공중합체를 이룬다. 합성된 리그닌-g-폴리노보닌 공중합체 (L-P1) 는 GPC 및 IR을 중점적으로 사용하여 그 특성을 분석했다. L-P1은 유기 용매에서 높은 용해성과 가공성을 지니고 이를 통해 PET의 자외선 차 단 코팅으로 응용했다.

리그닌 기반의 친환경 고분자-화학적 개질, 분석 및 응용에 관한 연구.pdf

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