使用可回收的有机酸进行功能化的纤维素纳米晶体生产的可持续的一步方法:探索结构-属性动态
Reeba Mary Cherian1, Tijo Antony2, Rini Thresia Varghese3
1Department of Chemistry, Newman College, Thodupuzha, Kerala 685584, India; School of Chemical Sciences, Mahatma Gandhi University, Kottayam, Kerala 686560, India.
International journal of biological macromolecules
|February 20, 2025
概括
通过使用温和的有机酸和蒸汽爆炸,实现了碳基功能化纤维素纳米晶体 (CNC) 的可持续生产,实现了高产量. 这种绿色化学方法增强了高级应用的CNC特性,并使酸回收成为可能,促进循环经济.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 绿色化学 绿色化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 纤维素纳米晶体 (CNCs) 是具有可调节性质的有希望的纳米材料.
- 现有的生产方法往往涉及强化学品,缺乏可持续性.
- 对于先进的应用程序来说,CNC的功能化是至关重要的,但需要有效和环保的方法.
研究的目的:
- 开发一种可持续和高产率的方法来生产具有卡尔基功能化的CNC.
- 调查使用温和有机酸和蒸汽爆炸用于CNC功能化.
- 描述功能化的CNC的特性,并探索它们的应用潜力.
主要方法:
- 使用了10%轻度有机酸水解 (酸,酸,酸,酸,酸,酸) 和蒸汽爆炸的组合.
- 使用有机酸驱动的化,通过泽塔电位和红外光谱学证实.
- 在反应后回收的有机酸,以提高过程的可持续性.
主要成果:
- 实现了高收益率 (59-62%) 的碳酸功能化CNCs.
- 生产的CNC具有理想的特性:面积比 (20.65±0.74nm),高晶度 (77-81%),以及热稳定性 (290°C-343°C).
- 由于卡基功能化,证明了增强的体稳定性和反应性位点,zeta电位从-16mV到-34mV不等.
结论:
- 开发的方法提供了一个可持续的,高收益的路径,用于卡基功能化的CNC.
- 功能化的CNC表现出适用于包装,生物医学和食用涂层应用的多功能性质.
- 该过程与绿色化学原则保持一致,确保原子经济,减少危险化学品,并为循环经济利用生物质.
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