Nanofibrillas Fosforiladas de Lignina-Celulosa: Elucidación de la Vía de Preparación y Características Estructurales

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Materiales
• Valorización de Biomasa
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• Las nanofibrillas de lignocelulosa (LCNF) ofrecen una alternativa sostenible a las nanofibrillas de celulosa.
• Se necesitan métodos de producción eficientes y ecológicos para las LCNF.
• Los métodos actuales a menudo implican la eliminación costosa de la lignina.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método económico, energéticamente eficiente y sostenible para producir LCNF multifuncionales.
• Crear nanofibrillas de lignina-celulosa fosforiladas (PLCNF) a partir de fibras de caña gigante sin blanquear.
• Caracterizar las propiedades y aplicaciones potenciales de las PLCNF producidas.

Principales métodos:

• Fosforilación directa de fibras de caña gigante sin blanquear utilizando H3PO4/urea.
• Hinchamiento alcalino y microfluidización para la desintegración.
• Caracterización de la morfología, el potencial zeta y el comportamiento reológico de las PLCNF.

Principales resultados:

• Producción de PLCNF con un contenido de lignina del 22,1% en peso mediante un proceso simple y de alto rendimiento.
• Las PLCNF exhibieron un ancho de 3-5 nm, una alta relación de aspecto y un potencial zeta negativo (-30 mV).
• Comportamiento de adelgazamiento por cizallamiento demostrado y mayor retardancia de llama debido a los grupos fosfato.

Conclusiones:

• Se estableció un enfoque económico y sostenible para la producción de PLCNF multifuncionales a partir de biomasa sin blanquear.
• Las PLCNF desarrolladas poseen propiedades deseables para diversas aplicaciones.
• Este trabajo destaca el potencial de los recursos lignocelulósicos renovables para nanomateriales avanzados.