隔离,表征和响应表面方法优化来自混合农业废物的纤维素
Hauwa A Rasheed1, Adekunle A Adeleke2, Petrus Nzerem3
1Department of Industrial Chemistry, Nile University of Nigeria, Plot 681, Cadastral Zone C, Airport Road, Jabi, Abuja Federal Capital Territory, Nigeria. hauwaRM@outlook.com.
Scientific reports
|June 21, 2024
概括
尼日利亚的农业废物,如甘包和玉米,是丰富的纤维素来源. 优化的提取产生了高纯度纤维素,证明了可持续工业应用的潜力.
科学领域:
- 农业科学 农业科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 农业废物在尼日利亚是一个重大处置挑战.
- 农业废弃物的价值化,以获得诸如纤维素之类的有价值材料,对于可持续性至关重要.
- 现有的纤维素提取方法可能无法针对尼日利亚当地农业原料进行优化.
研究的目的:
- 调查尼日利亚八种农业废弃物作为纤维素来源的潜力.
- 使用响应表面方法 (RSM) 优化纤维素提取过程.
- 为了描述提取的纤维素的纯度,结构和形态.
主要方法:
- 重力测量分析以确定农业废物的初始纤维素含量.
- 精选废物的组合 (甘包和玉米) 用于提取.
- 在RSM内进行Box-Behnken设计,以优化提取参数 (NaOH度,温度,H2O2体积).
- 使用X射线衍射 (XRD),扫描电子显微镜 (SEM) 和富里埃变换红外光谱 (FTIR) 的表征.
主要成果:
- 甘包 (41%) 和玉米 (40%) 的纤维素含量最高.
- 优化的提取条件 (10% NaOH,70°C,20毫升38% H2O2) 产生了高纯度纤维素 (42%).
- 在特定条件下,RSM预测收益率为45.6%,实验验证达到43.9%.
结论:
- 尼日利亚的农业废物,特别是甘包和玉米,是纤维素提取的可行来源.
- 优化的提取工艺显著提高了纤维素的纯度和产量.
- 这项研究支持可持续利用农业废物用于工业纤维素生产.
