从枣树废弃物中提取纳米纤维素,使用1-丁-3-甲基利米达硫酸

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 绿色化学 绿色化学
• 生物技术是生物技术.

背景情况:

• 纳米纤维素生产通常依赖于苛刻的化学品和有限的原料.
• 枣树废弃物是一个丰富的,未得到充分利用的纤维素基资源.
• 开发可持续的纳米纤维素提取方法对于其更广泛的应用至关重要.

研究的目的:

• 为了优化纳米纤维素从枣树废弃物的生产使用1--3-甲基硫酸 ([Bmim]HSO4) 作为绿色溶剂.
• 描述产生的纳米纤维素的物理,化学和热性能.
• 建立基于水解参数预测纳米纤维素产量的经验模型.

主要方法:

• 使用差异分析和响应表面方法优化关键水解参数 (pH,温度,时间).
• 使用扫描电子显微镜 (SEM),传输电子显微镜 (TEM),里叶变换红外光谱 (FTIR),X射线衍射 (XRD),动态光散射 (DLS),热重力测量分析 (TGA) 和差分扫描热量测量 (DSC) 进行纳米纤维素的表征.

主要成果:

• 一个优化的工艺产生了80.5%的纳米纤维素,具有针状形态和50-60nm的粒子大小.
• 纳米纤维素的结晶度指数为72.22% (比原始废物增加67.5%),水力动力直径为100nm.
• 证实了高热稳定性,其初始降解温度为233°C,并且在高达250°C的温度下没有融化过渡.

结论:

• 1--3-甲基化硫酸 ([Bmim]HSO4) 是一种有效的绿色溶剂,用于从枣树废物中生产高质量的纳米纤维素.
• 开发的经验模型准确地预测了纳米纤维素产量,促进了过程优化.
• 生产的纳米纤维素具有理想的特性,表明了超越微晶纤维素衍生纳米纤维素的各种工业应用的潜力.