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Functionalizing Tailored Nano Lignin for Recyclable Bio-based Resins

Projektbeschreibung

Nachhaltigkeit im Fokus: biobasierte Klebstoffe aus Lignin

Konventionelle Holzklebstoffe basieren häufig auf fossilen Brennstoffen und setzen schädliches Formaldehyd frei, was erhebliche Gesundheits- und Umweltrisiken mit sich bringt. Das Ziel des innerhalb der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts NanoLiBRe besteht darin, diese synthetischen Harze durch nachhaltige, biobasierte Alternativen zu ersetzen, die aus Kraft-Lignin, einem natürlichen Pflanzenbestandteil, gewonnen werden. Durch Veredelung von Lignin zu stabilen Nanopartikeln mithilfe umweltfreundlicher Verfahren und innovativer Bio-Capping-Wirkstoffe werden im Zuge des Projekts hochleistungsfähige, biologisch abbaubare Klebstoffe entwickelt. Das Team von NanoLiBRe wird zudem Pionierarbeit beim Einsatz von Aminosäuren zur Verstärkung dieser natürlichen Klebstoffe leisten und systematisch erforschen, wie sich die Molekülstruktur des Lignins auf die Gesamt-Klebeleistung auswirkt. Letztlich könnte dieser Ansatz einen sichereren, umweltfreundlichen Weg zur Herstellung von Holzverbundwerkstoffen weisen, der die Auswirkungen auf das Klima verringert und gleichzeitig eine vollständig recycelbare und tragfähige Lösung für die globale Holzindustrie darstellt.

Ziel

An increasing number of countries are promoting the development of bio-based materials as a sustainable strategy to mitigate climate change and reduce dependence on fossil resources. Simultaneously, concerns about health risks and formaldehyde emissions from conventional wood resins have intensified efforts to develop bio-based adhesives as safer, sustainable, and recyclable alternatives. This project aims to advance kraft lignin through innovative modification strategies to produce novel, functionalized nano-lignin adhesives with recyclability and biodegradability. The approach involves lignin fractionation using green methods to reduce structural heterogeneity, followed by size reduction to the nanoscale to enhance lignin homogeneity. To improve lignin nano particles (LNPs) preparation yield and stability, a novel bio-based capping agent will be applied to prevent undesired LNPs re-condensation, following reversible bonding chemistry principles. Purified LNPs will undergo self- and bio-based crosslinking, oxidative modification, and amino acid functionalization to establish covalent bonds within the LNPs structure. The project will pioneer the use of bio-capping agent for LNPs preparation and their functionalization by amino acids, as fully bio-derived crosslinkers, to create high-performance, biodegradable thermosetting adhesives capable of replacing formaldehyde-based resins in wood composites. Additionally, it will systematically investigate the influence of lignin’s molecular heterogeneity, size distribution, bio-capping agent efficiency, oxidative modification, and bio-crosslinking efficiency on the final adhesive performance. Adhesion performance will be evaluated using renewable materials such as wood veneers in the fabrication of bio-based composite. Ultimately, this project will introduce new methods enabling the practical use of green, fully bio-derived adhesives in bio-composite production providing a viable alternative to conventional synthetic resins.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2025-PF

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Koordinator

KEMIJSKI INSTITUT
Netto-EU-Beitrag
€ 198 557,52
Adresse
HAJDRIHOVA ULICA 19
1000 Ljubljana
Slowenien
Region
Slovenija Zahodna Slovenija Osrednjeslovenska
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten
Keine Daten