<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">isplta</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Izvestia Sankt-Peterburgskoj lesotehniceskoj akademii</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2079-4304</issn><issn pub-type="epub">2658-5871</issn><publisher><publisher-name>СПбГЛТУ</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21266/2079-4304.2025.252.360-371</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">isplta-485</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ. БИОТЕХНОЛОГИЯ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>CHEMICAL TECHNOLOGY OF WOOD. BIO TECHNOLOGY</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Использование целлюлозы и продуктов ее переработки для получения аэрогелей</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Application of cellulose and its processed products for the production of aerogels</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Топтунов</surname><given-names>Е. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Toptunov</surname><given-names>E. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>ТОПТУНОВ Евгений Алексеевич – аспирант кафедры целлюлознобумажных и лесохимических производств Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова, инженер ИТЦ «Современные технологии переработки биоресурсов Севера» </p><p> 163002, наб. Северной Двины, д. 17, г. Архангельск </p><p>ResearcherID: ABE-4069-2020 </p></bio><bio xml:lang="en"><p>TOPTUNOV Evgeniy A. – PhD student of the Department of Pulp, Paper and Wood Chemical Production, Northern Arctic Federal University named after M.V. Lomonosov, engineer of RTC “Modern technologies of processing of North bioresources” </p><p>63002. Severnaya Dvina emb. 17. Arkhangelsk</p><p>ResearcherID: ABE-4069-2020 </p></bio><email xlink:type="simple">zhenyatope@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-1806-9052</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Севастьянова</surname><given-names>Ю. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Sevastyanova</surname><given-names>Yu. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>СЕВАСТЬЯНОВА Юлия Вениаминовна – профессор кафедры целлюлозно-бумажных и лесохимических производств, кандидат технических наук </p><p> 163002, наб. Северной Двины, д. 17, г. Архангельск </p><p> ResearcherID: ABE-4746-2020 </p></bio><bio xml:lang="en"><p>SEVASTYANOVA Yulia V. – PhD (Technical), Professor of the Department of Pulp, Paper and Wood Chemical Production </p><p>163002. Severnaya Dvina emb. 17. Arkhangelsk</p></bio><email xlink:type="simple">ysevastyanova@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-2096-4379</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Саврасова</surname><given-names>Ю. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Sarasova</surname><given-names>Yu. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>САВРАСОВА Юлия Александровна – учебный мастер кафедры целлюлозно-бумажных и лесохимических производств</p><p> 163002, наб. Северной Двины, д. 17, г. Архангельск </p></bio><bio xml:lang="en"><p>SAVRASOVA Yulia A. – training master of the Department of Pulp, Paper and Wood Chemical Production </p><p>163002. Severnaya Dvina emb. 17. Arkhangelsk</p></bio><email xlink:type="simple">yulia925@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-2822-9192</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Ивахнов</surname><given-names>А. Д.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Ivakhnov</surname><given-names>A. D.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>ИВАХНОВ Артем Дмитриевич – старший научный сотрудник, кандидат химических наук   </p><p> 163002, наб. Северной Двины, д. 17, г. Архангельск </p><p> ResearcherID: U-4822-2019 </p></bio><bio xml:lang="en"><p>IVAKHNOV Artem D. – PhD (Chemical), Senior Researcher </p><p>163002. Severnaya Dvina emb. 17. Arkhangelsk </p><p> ResearcherID: U-4822-2019 </p></bio><email xlink:type="simple">tema@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-3"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова; ИТЦ «Современные технологии переработки биоресурсов Севера» </institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Northern Arctic Federal University named after M.V. Lomonosov; RTC “Modern technologies of processing of North&#13;
bioresources”</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Northern Arctic Federal University named after M.V. Lomonosov</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-3"><aff xml:lang="ru"><institution>ФИЦ комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова УрО РАН</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>N. Laverov Federal Center for Integrated Arctic Research of the Ural Branch of the RAS</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2025</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>27</day><month>03</month><year>2025</year></pub-date><volume>0</volume><issue>252</issue><fpage>360</fpage><lpage>371</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Топтунов Е.А., Севастьянова Ю.В., Саврасова Ю.А., Ивахнов А.Д., 2025</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Топтунов Е.А., Севастьянова Ю.В., Саврасова Ю.А., Ивахнов А.Д.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Toptunov E.A., Sevastyanova Y.V., Sarasova Y.A., Ivakhnov A.D.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://izvestiya-lta.spbftu.ru/jour/article/view/485">https://izvestiya-lta.spbftu.ru/jour/article/view/485</self-uri><abstract><p>В настоящее время активно исследуется возможность расширения областей применения целлюлозы. Отдельное внимание начинает уделяться продуктам деструкции целлюлозы – порошковым целлюлозным материалам. Наиболее распространенными порошковыми целлюлозными материалами являются микро- и наноцеллюлозы. Они обладают рядом уникальных характеристик, отличающихся от обычной целлюлозы, что обуславливает их использование в таких отраслях как строительная, косметическая, фармацевтическая промышленность. Порошковые целлюлозные материалы рассматриваются как материал для изготовления гибких экранов и 3D-моделирования. Наряду с этим возрастает интерес к высокопористым материалам на основе целлюлозы, в частности, получению аэрогелей из первичной целлюлозы, переработанных материалов (макулатура) и продуктов деструкции целлюлозы (например, микрокристаллической целлюлозы). Целлюлозные аэрогели относятся к биоаэрогелям (третий класс аэрогелей) и представляют собой новую категорию устойчивых и экологически безопасных материалов. В рамках выполнения данного исследования была оценена возможность получения аэрогелей из различных целлюлозных материалов. Былы исследованы структурноморфологические характеристики и удельная поверхность образцов порошковой целлюлозы, полученной сухим размолом на шаровой мельнице планетарного типа с разной продолжительностью. Из образцов беленой хвойной порошковой целлюлозы был получен и проанализирован аэрогель. Отмечено, что такая обработка не позволяет достаточно разработать поверхность целлюлозы и получить аэрогель с требуемыми характеристиками. С целью наиболее полной разработки поверхности образцов целлюлозы они были подвергнуты сернокислому гидролизу с выделением наноцеллюлозы. Полученные образцы наноцеллюлозы были использованы для изготовления аэрогелей. Было отмечено, что аэрогели на основе наноцеллюлозы обладают удельной поверхностью и объемом пор, которые требуются для таких материалов.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Currently, the possibility of expanding the areas of application of cellulose is being actively investigated. Special attention is beginning to be paid to the products of cellulose destruction – powdered cellulose materials. The most common powdered cellulose materials are micro- and nanocelluloses. They have a number of unique characteristics that differ from cellulose, which leads to their use in such industries as construction, cosmetics, and pharmaceuticals. Powdered cellulose materials are considered as a material for flexible screens and 3D modeling. Along with this, there is growing interest in highly porous cellulose-based materials, in particular the production of aerogels from cellulose, recycled materials (waste paper) and cellulose destruction products (for example, microcrystalline cellulose). Cellulose aerogels belong to bioaerogels (the third class of aerogels) and represent a new category of sustainable and environmentally friendly materials. As part of this study, the possibility of obtaining aerogels from various cellulose materials was assessed. The structural and morphological characteristics and specific surface area of samples of powdered cellulose obtained by dry grinding in a planetary type ball mill with different durations were investigated. An aerogel was prepared and analyzed from samples of bleached softwood powdered cellulose. It is noted that such treatment does not allow developing the cellulose surface and obtaining an aerogel with the required characteristics. In order to improve the surface development of cellulose samples, they were subjected to sulfuric acid hydrolysis to release nanocellulose. The resulting nanocellulose samples were used to prepare aerogels. It was noted that nanocellulose-based aerogels have the necessary specific surface area and pore volume required for such materials.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>порошковые целлюлозные материалы</kwd><kwd>наноцеллюлоза</kwd><kwd>аэрогель</kwd><kwd>кислотный гидролиз</kwd><kwd>удельная поверхность</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>powdered cellulose materials</kwd><kwd>nanocellulose</kwd><kwd>aerogel</kwd><kwd>acid hydrolysis</kwd><kwd>specific surface area</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Работа выполнялась с использованием оборудования ЦКП НО «Арктика» и ИТЦ «Современные технологии переработки биоресурсов Севера» (ИТЦ СТПБС) Северного Арктического федерального университета имени М.В. Ломоносова, г. Архангельск</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Аутлов С.А., Базарнова Н.Г., Кушнир Е.Ю. Микрокристаллическая целлюлоза: структура, свойства и области применения (обзор) // Химия растительного сырья. 2013. № 3. С. 33–41.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Al Abdallah H., Tannous J.H. Abu-Jdayil B. Cellulose and nanocellulose aerogels, their preparation methods, and potential applications: a review. Cellulose, 2024, vol. 31, pp. 2001–2029.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Топтунов Е.А., Севастьянова Ю.В. Порошковые целлюлозные материалы: обзор, классификация, характеристики и области применения // Химия растительного сырья. 2021. № 4. С. 31–45.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Abdel-Hakim A., Mourad R. Nanocellulose and its polymer composites: preparation, characterization, and applications. Russian Chemical Reviews, 2023, vol. 92, no. 4, art. no. RCR5076.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Федотова О.В., Трофимова К.В., Цыганков П.Ю., Сафаров Р.Р. Исследование влияния параметров получения высокопористых целлюлозных материалов на их структурные характеристики // ИВУЗ. Химия и хим. технология. 2023. Т. 66, вып. 2. С. 107–113.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Adel A.M., El-Gendy A.A., Diab M.A., Abou-Zeid R.E., El-Zawawy W.K., Dufresne A. Microfibrillated cellulose from agricultural residues. Part I: Papermaking application. Industrial Crops and Products, 2016, vol. 93, pp. 161–174.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Al Abdallah H., Tannous J.H., Abu-Jdayil B. Cellulose and nanocellulose aerogels, their preparation methods, and potential applications: a review // Cellulose. 2024. Vol. 31. P. 2001–2029.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Autlov S.A., Bazarnova N.G., Kushnir E.Yu. Microcrystalline cellulose. Structure, properties and applications. Khimija Rastitel’nogo Syr’ja, 2013, no. 3, pp. 33–41. (In Russ)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Abdel-Hakim A., Mourad R. Nanocellulose and its polymer composites: preparation, characterization, and applications // Russian Chemical Reviews. 2023. Vol. 92, no. 4. Art. no. RCR5076.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fedotova O.V., Trofimova K.V., Tsygankov P.Yu., Safarov R.R. Research of the influence of parameters for obtaining highly porous cellulosic materials on their structural characteristics. IVUZ. Khimiya i khim. tekhnologia, 2023, vol. 66, no. 2, pp. 107–113. (In Russ)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Adel A.M., El-Gendy A.A., Diab M.A., Abou-Zeid R.E., El-Zawawy W.K., Dufresne A. Microfibrillated cellulose from agricultural residues. Part I: Papermaking application // Industrial Crops and Products. 2016. Vol. 93. P. 161–174.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dufresne A. Nanocellulose: a new ageless bionanomaterial. Materials Today, 2013, vol. 16, pр. 220–227.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Dufresne A. Nanocellulose: a new ageless bionanomaterial // Materials Today. 2013. Vol.16. P. 220–227.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dunlop M.J., Acharya B., Bissessur R. Isolation of nanocrystalline cellulose from tunicates. Journal of Environmental Chemical Engineering, 2018, vol. 6, no. 4, pp. 4408–4412.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Dunlop M.J., Acharya B., Bissessur R. Isolation of nanocrystalline cellulose from tunicates // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2018. Vol. 6, no. 4. P. 4408–4412.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lavoine N., Bergström L. Nanocellulose-based foams and aerogels: processing, properties, and applications. Journal of Materials Chemistry A, 2017, no. 5, pp. 16105–16117.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Lavoine N., Bergström L. Nanocellulose-based foams and aerogels: processing, properties, and applications // Journal of Materials Chemistry A. 2017. No. 5. P. 16105–16117.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Long L.Y., Weng Y.X., Wang Y.Z. Cellulose aerogels: synthesis, applications, and prospects. Polymers, 2018, no. 8, pp. 1–28.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Long L.Y., Weng Y.X., Wang Y.Z. Cellulose aerogels: synthesis, applications, and prospects // Polymers. 2018. No. 8. P. 1-28.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rahmanian V., Pirzada T., Wang S., Khan S.A. Cellulose-based hybrid aerogels: strategies toward design and functionality. Advanced Materials, 2021, no. 33, pp. 1–26.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Rahmanian V., Pirzada T., Wang S., Khan S.A. Cellulose-based hybrid aerogels: strategies toward design and functionality // Advanced Materials. 2021. No. 33. P. 1–26</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Toptunov E.A., Sevastyanova Yu.V. Powdered cellulosic materials: overview, classification, characteristics and fields of application. Khimija Rastitel’nogo Syr’ja, 2021, no. 4, pp. 31–45. (In Russ)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
