Modification of lignin with lipids through green technologies

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

School of Chemical Engineering | Master's thesis

Authors

Date

2025-09-19

Department

Major/Subject

Biosystems and Biomaterials Engineering

Mcode

Degree programme

Master's Programme in Life Science Technologies

Language

en

Pages

40

Series

Abstract

Lignin is abundant biopolymer which however lacks applications. One possible application could be adding in to polymer blends. Although, this could end up with improved properties of the blends, lignin is seldom used in polymer blends. One reason is lignin’s immiscibility into oleophilic polymers. That could be improved be grafting lipids on to it. Presently, grafting lipids onto lignin is done using fatty acid chlorides or anhydrides. The goal of this thesis is to achieve this with greener methods: using enzymes or Fenton’s reagent. Linoleic acid was tried to graft onto lignin firstly by using different lipases and secondly using lipoxygenase, either alone or in combination with laccase. Experiments with enzymes were unfortunately unsuccessful giving inconclusive results. On the other hand, grafting linoleic acid onto lignin with Fenton’s reagent was at least somewhat successful resulting in what was aimed: lignin modified with linoleic acid.

Ligniini on yleinen biopolymeeri, jolle on kuitenkin vain vähän sovelluksia. Eräs mahdollinen sovellus olisi ligniinin lisääminen polymeeriseoksiin. Vaikka ligniinin lisääminen saattaisikin parantaa joitakin polymeeriseoksen ominaisuuksia, ligniiniä ei juuri käytetä niissä, sillä ligniini sekoittuu huonosti oleofiilisten polymeerien joukkoon. Sekoittumista voidaan parantaa liittämällä lipidejä ligniiniin. Nykyisin tämä saadaan aikaan käyttämällä rasvahappoklorideja tai -anhydridejä. Tämän diplomityön tarkoituksena on kuitenkin saada tämä aikaan vihreämmillä menetelmillä: käyttäen entsyymejä tai Fentonin reagenttia. Linolihappoa yritettiin liittää ligniiniin ensiksi käyttäen monia eri lipaaseja ja toiseksi käyttäen lipoksigenaasia joko pelkästään tai yhdessä lakkaasin kanssa. Valitettavasti entsyymitutkimukset antoivat vain epäselviä tuloksia. Sen sijaan linolihapon liittäminen ligniiniin Fentonin reagentilla onnistui, jolloin saatiin, mitä oli tarkoituskin: linolihapolla modifioitu ligniini.

Description

Supervisor

Österberg, Monika

Thesis advisor

Sipponen, Mika

Keywords

lipase, lipoxygenase, laccase, Fenton's reagent, lignin modification, grafting

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202510208328

Collections

[dipl] Kemian tekniikan korkeakoulu / CHEM