シングルステップ漂白とオルガノ溶液漂白の砂糖バガス:TEMPO酸化ナノセルロース形態の調整

科学分野:

• 材料科学
• バイオテクノロジー
• 化学工学

背景:

• TEMPO媒介による酸化は,リンゴセルロースバイオマスからカルボキシル化セルロースナノ繊維 (CNF) を生成するための一般的な方法である.
• 甘のバガス (SCB) から得られたナノセルロースの形態は,酸化条件,特に低リンギン含有量によって大きく変化します.

研究 の 目的:

• TEMPO酸化を用いてSCBからナノセルロースの形態を制御するための戦略を調査する.
• 漂白後のナノセルロースの特性に対するデキニフィケーション前のステップの影響を明らかにする.

主な方法:

• TEMPO酸化と超音波処理は,最小限のリグニン含有量を持つSCB基板に適用されました.
• オーガノ溶液による連続漂白と単段階漂白の2つのアプローチを比較した.

主要な成果:

• 両方の基板は,漂白後に同様の低リンニン含有量を持っていた.
• 連続した有機溶液漂白とTEMPO酸化により,セルロースナノ結晶 (CNC) が生成された.
• TEMPO酸化に続く単段階の漂白により,セルロースナノ繊維 (CNF) が得られました.

結論:

• ナノセルロースの形状 (CNF vs. CNC) は,リグニファクションプロセスによって決定され,リグニン含有量によってのみ決定されません.
• CNCを得るには2段階のデリグニフィケーションプロセスが不可欠です.
• ナノセルロースの製造経路の選択は,望ましい用途 (CNFまたはCNC) に依存する.