Comparación de la nitración de nanofibras de celulosa (CNF) nanoestructuradas y otras formas de celulosa para...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales
• Química de polímeros
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• La nitración tradicional de la celulosa a menudo utiliza celulosa de linters (LC).
• La nanocelulosa ofrece ventajas potenciales debido a sus propiedades a nanoescala.
• Mantener la nanoestructura durante el procesamiento es fundamental para aplicaciones novedosas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar condiciones de reacción de nitración para nanofibras de celulosa (CNF).
• Investigar métodos de deshidratación para CNF preservando las propiedades nanométricas.
• Comparar CNF nitrada con celulosa de linters (LC) y celulosa microcristalina (MCC) nitradas.

Principales métodos:

• Deshidratación de CNF mediante filtración por gravedad, filtración al vacío, centrifugación, secado en estufa y liofilización.
• Nitración de CNF deshidratada y nitración comparativa de LC y MCC.
• Caracterización mediante cromatografía de exclusión por tamaño, SEM, FTIR, XRD, TGA y análisis elemental.

Principales resultados:

• Los métodos de deshidratación que implican calentamiento o congelación causaron aglomeración irreversible de las nanofibras.
• La filtración al vacío fue el único método de deshidratación adecuado para preparar CNF para la nitración.
• Aunque el grado de sustitución fue bajo, se obtuvieron con éxito productos nitrados a partir de CNF, LC y MCC.
• La CNF nitrada exhibió propiedades estructurales y térmicas comparables a las de LC y MCC nitradas.

Conclusiones:

• La filtración al vacío es esencial para preparar CNF para la nitración sin comprometer la nanoestructura.
• La metodología de síntesis desarrollada es viable para la nitración de celulosa de diversos orígenes y morfologías.
• Se necesita una mayor optimización para lograr un grado de sustitución adecuado para aplicaciones energéticas.