在原生纤维素/1-乙基-3-甲基利米达酸溶液中以水驱动的Sol-Gel过渡
Roshan Akdar Mohamed Yunus1, Marcus Koch2, Philippe Dieudonné-George3
1Engineering and Technology Institute Groningen (ENTEG), University of Groningen, Nijenborgh 4, 9747 AG Groningen, The Netherlands.
ACS macro letters
|January 29, 2024
概括
将水添加到纤维素溶液中,形成凝. 凝强度取决于水和聚合物度,为设计具有可调节性质的新生物凝提供了见解.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 原生纤维素可以在离子液体中形成凝,例如1-乙基-3-甲基利米达酸盐.
- 添加水作为凝的催化剂,由聚合物链协会驱动.
- 水含量,聚合物度和产生的凝强度之间的确切关系仍然不完全理解.
研究的目的:
- 阐明水诱导的凝形成在原生纤维素/离子液体系统中的基本机制.
- 为了确定含水量 (Wc),聚合物度 (Cp) 和凝机械性能 (凝强度) 之间的定量关系.
- 为合理设计具有量身定制的风湿学特征的纤维素基水凝提供框架.
主要方法:
- 在纠和未纠的纤维素溶液中研究了sol-gel过渡.
- 量化了不同水度对纠系统中的凝模量的影响.
- 使用光谱 (拉曼,FTIR) 和散射 (WAXS) 技术描述了由此产生的水凝的结构性质.
主要成果:
- 索尔-凝过渡仅限于纠的纤维素溶液;在未纠的系统中,分子内协会会抑制凝.
- 在纠溶液中,凝模量最初是水独立的,然后与聚合物度和水含量为Gp ~ Cp2Wc3.3的尺度.
- 形成的水凝呈现出非晶体,富含聚合物的结构,通过光谱和WAXS分析得到证实.
结论:
- 水含量和聚合物度是基于纤维素的水凝强度的关键设计参数.
- 该研究揭示了由聚合物纠和水诱导的交叉链接控制的凝形成的不同模式.
- 这些发现为为各种应用创造先进的生物凝提供了途径,这些生物凝具有可预测和可调的机械性能.
