作为可持续纤维素来源的丁诺鞭:种植,提取和表征

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 海洋生物技术 海洋生物技术
• 可持续化学 可持续化学

背景情况:

• 对来自自然来源的可生物降解材料的需求日益增长.
• 微藻,特别是恐龙鞭状藻,被认为是纤维素等自然材料的可持续来源.
• 光合作用恐龙鞭毛虫利用太阳光和二氧化碳,不需要任何肥料,生长.

研究的目的:

• 为了建立实验室培养的恐龙鞭状物种 (Peridinium sp. 和 Prorocentrum micans) 的研究.
• 为了优化从这些微藻中提取纤维素.
• 为了彻底描述提取的恐龙细胞纤维素的特性.

主要方法:

• 培养多达20升尺度的恐龙虫.
• 通过 30% 的 NaOH, 6 M HCl 和 10% 的 H2O2.2. 进行序列处理来提取纤维素.
• 使用ICP-OES,SEM,XRD,ATR-FTIR,拉曼,ssNMR,TGA,BET和GPC进行表征.

主要成果:

• 优化的提取产生了大约73% (w/w) 纤维素,其形态完整85%.
• 提取的纤维素是高度纯净的,不含素,并且具有很高的多孔性.
• XRD,ATR-FTIR,拉曼和ssNMR证实了纤维素II全形和无形性质的缺失.

结论:

• 丁甲基衍生纤维素是一种高度多孔,纯净,热稳定的材料 (高达260°C).
• 材料在提取后保留了显著的纤维素形态.
• 这种可持续的纤维素是开发生物医学应用中的功能混合材料的有希望的候选者.