从织废物中可持续生产微晶和纳米晶纤维素,使用HCl和NaOH/尿素处理
Arzum Işıtan1,2, Laura Pasquardini3,4, Massimo Bersani2
1Department of Mechanical Engineering, Pamukkale University, Denizli 20160, Türkiye.
Polymers
|January 11, 2025
概括
这项研究成功地从棉花织废物中提取了纳米晶体纤维素 (NCC). 这种环保的生物纳米材料在各种行业中提供了有前途的应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物技术是生物技术.
- 可持续化学 可持续化学
背景情况:
- 由于其可再生和环保性质,生物纳米材料越来越重要.
- 纳米晶纤维素 (NCC) 是一种关键的先进材料,在食品,医疗保健和复合材料中具有多种应用.
- 织废物是可持续材料发展的重要来源.
研究的目的:
- 开发一种有效的方法,从棉花织废物中提取纳米晶纤维素 (NCC).
- 描述所获得的NCC并确认其纳米尺寸和结构转换.
- 从未染色的棉花废弃物中建立一个新的,精简的NCC生产过程.
主要方法:
- 棉花织废物经过酸性水解 (稀释HCl) 产生微晶纤维素 (MCC).
- 通过NaOH/尿素溶液和在室温下进行机械处理进一步加工MCC,以提取NCC.
- 鉴定包括光学显微镜,SEM,DLS,AFM和FTIR光谱.
主要成果:
- 获得了直径为7-15微米,长度高达300微米的微晶纤维素 (MCC).
- 纳米晶纤维素 (NCC) 提取成功,DLS显示尺寸从120nm到750nm,AFM证实纳米尺寸 (直径2-4nm,长度200nm-1μm).
- FTIR分析证实了从纤维素I转变为纤维素II,表明成功形成NCC.
结论:
- 从未染色的棉花织废弃物中制造NCC的新高效方法被确立.
- 该工艺采用HCl水解,然后进行NaOH/尿素处理,消除了预处理步骤.
- 这项研究突出了利用织废弃物的潜力,用于可持续的生物纳米材料生产.
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