Nanofibrillas naturales de quitina/proteína aisladas de la cáscara de cangrejo como una plataforma verde que...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Biotecnología
• Química sustentable

Sus antecedentes:

• La quitina y las proteínas son biopolímeros abundantes con potencial para el desarrollo de materiales avanzados.
• El desarrollo de métodos rentables y sostenibles para extraer y utilizar estos biopolímeros es crucial.
• Los métodos anteriores para crear materiales basados en quitina a menudo se enfrentan a desafíos en cuanto a escalabilidad e impacto ambiental.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método eficiente y económicamente viable para extraer nanofibrillas de quitina/proteína de las conchas de cangrejo.
• Fabricar nuevos aerogeles con propiedades de adsorción mejoradas utilizando estas nanofibrillas.
• Explorar el potencial de estos aerogeles para aplicaciones prácticas en adsorción y separación.

Principales métodos:

• Descalcificación de las conchas de cangrejo utilizando ácido clorhídrico seguido de ultrasonido o homogeneización para extraer nanofibrillas de quitina/proteína.
• Hidrólisis controlada para reducir el tamaño de las nanofibrillas y mejorar la dispersión.
• Fabricación de aerogel mediante coagulación en fase gaseosa ácida/alcalina y enlaces cruzados con plantilla de hielo.
• Caracterización de las propiedades del aerogel, incluidas las capacidades de adsorción de agua y aceites.

Principales resultados:

• Se logró una tasa de recuperación del 94% de las nanofibrillas de quitina/proteína.
• Se ha demostrado una mayor dispersión de nanofibrillas en condiciones ácidas debido al aumento de aminoácidos ácidos.
• Aerogeles fabricados con altas capacidades de adsorción: 840,0 ± 84,2 g/g para el agua, 168,8 ± 8,9 g/g para el aceite de bomba y 183,1 ± 2,6 g/g para el aceite de canela.
• La metodología desarrollada es más simple y económicamente viable que los enfoques anteriores.

Conclusiones:

• Las nanofibrillas de quitina/proteína extraídas de las conchas de cangrejo se pueden utilizar de manera efectiva para crear aerogeles de alto rendimiento.
• Las propiedades únicas de estas nanofibrillas permiten una construcción eficiente de hidrogel y la posterior formación de aerogel.
• Los aerogeles resultantes exhiben excelentes capacidades de adsorción, lo que indica un potencial significativo para aplicaciones industriales y ambientales.
• Este enfoque sostenible ofrece una alternativa prometedora para la valorización de los residuos y el desarrollo de materiales funcionales avanzados.