Tratamiento químico de un solo paso para aislar directamente la celulosa microcristalina de la fuente de...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería Química
• Biotecnología

Sus antecedentes:

• Los residuos agrícolas son una rica fuente de biomasa lignocelulósica.
• La extracción eficiente de celulosa de estos residuos es crucial para el desarrollo sostenible de los materiales.
• Los métodos existentes para el aislamiento de celulosa pueden ser complejos y consumir mucho tiempo.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un tratamiento químico simple de un solo paso para el aislamiento directo de celulosa microcristalina (MCC) de diversos residuos agrícolas.
• Caracterizar las propiedades químicas y estructurales del MCC aislado.
• Evaluar el potencial del MCC como matriz para electrolitos de polímero en gel.

Principales métodos:

• Tratamiento químico de un solo paso con ácido peracético y 2% de H2SO4 a 80°C durante 2 horas.
• Análisis de la composición química (celulosa, lignina) antes y después del tratamiento.
• Difracción de rayos X para la evaluación de la cristalinidad.
• El análisis elemental.
• Fabricación y ensayo de electrolitos de polímero en gel utilizando MCC.

Principales resultados:

• Aumento sustancial del contenido de celulosa (por ejemplo, del 17,86% al 67,38% en el pseudostem del plátano) y disminución significativa del contenido de lignina (por ejemplo, del 14,27% al 2,73% en el pseudostem del plátano).
• Alta cristalinidad (más del 65%) confirmada por XRD, con solo elementos de carbono y oxígeno presentes.
• MCC demostró buenas propiedades mecánicas y eléctricas en electrolitos de polímero de gel, logrando una conductividad iónica de 197 mS cm-1.

Conclusiones:

• El tratamiento químico de un solo paso desarrollado es eficaz para el aislamiento directo de MCC de alta pureza de los residuos agrícolas.
• El proceso elimina simultáneamente el extractivo, la lignina y hidroliza parcialmente la hemicelulosa.
• El MCC aislado es un material prometedor para electrolitos de polímero en gel en aplicaciones de almacenamiento y conversión de energía.