Puukemia

kotka-trip-group-photo.jpg

Puukemian tutkimusryhmä (professori Tapani Vuorinen) on erikoistunut puun kemian ja rakenteen, puukomponenttien reaktiomekanismien ja -kinetiikan sekä värähtelyspektroskopiamenetelmien tutkimukseen. Tämänhetkiset tutkimushankkeet käsittelevät:

  • puun rakennetta ja kemiaa, puupolymeerien jakautumista soluseinämässä (Mehedi Reza, Akio Yamamoto)
  • selluloosan aggregoitumista ja supramolekylääristä rakennetta (Saija Väisänen)
  • uusia valkaisumenetelmiä (Ghazaleh AfsahiNaveen Chenna)
  • keiton ja valkaisun tietokonesimulointia (Olesya Fearon)
  • pajunkuoren uusia käyttökohteita (Jinze Dou)
  • värähtelyspektroskopiaa, lähinnä raman- ja FTIR- spektroskopioita (Leonardo Galvis Rojas, Carlo Bertinetto)

Puusolujen tutkimuksessa keskitytään puun soluseinän polymeerien jakautumiseen ja rakenteeseen yksittäisissä soluseinän kerroksissa. Puukemian tutkimusryhmä on yhteistyössä puun materiaalitekniikan tutkimusryhmän sekä soveltavan mekaniikan ja soveltavan fysiikan laitosten kanssa kehittänyt tietokonemallin puun rakenteen ja mekaniikan tilastollisen vaihtelun kuvausta varten.

Tutkimusryhmä on kehittänyt myös kemiallisiin reaktiomekanismeihin ja kinetiikkaan liittyviä tietokonemalleja yhdessä biotekniikan ja kemian tekniikan laitoksen, VTT:n ja muutamien muiden kumppaneiden kanssa. Mallinnusohjelmilla, kuten Virtual Pulp Bleaching- (VIP) ja Virtual Cooking (VIC), voidaan tutkia kemiallisia reaktioita olosuhteissa, joita ei voitaisi luoda koetilanteissa.

Puunjalostustekniikan laitoksella on maailman johtava ramanspektroskopian laboratorio, jossa on laitteita UV-ramanmikroskopiaa, AFM-ramanmikroskopiaa ja TIR-ramanspektroskopiaa varten. UV-ramanspektroskopiaa käytetään mm. sellussa olevien ligniinijäämien rakenteelliseen analysointiin, kun taas AFM-ramanmikroskopiaa käytetään kasvisolukkojen soluseinämien kemialliseen kuvantamiseen. TIR-ramanspektroskooppi on valmistettu itse, ja sitä käytetään puukuitujen tai muiden substraattien ohuiden pintakerrosten kemialliseen analysointiin.

Näiden menetelmien lisäksi tutkimusryhmä käyttää ATR-spektroskopiaa ja fotoakustista FTIR-spektroskopiaa suoraan kemiallisissa analyyseissa. Deuterointitekniikoiden yhdistäminen FTIR-spektroskopiaan on tuottanut uutta tietoa selluloosan fysikaalis-kemiallisesta käyttäytymisestä eri olosuhteissa.

Sivusta vastaa: | Viimeksi päivitetty: 02.11.2016.