探索酸性水解条件和扩展的机械加工,从叶纤维生产纤维素纳米晶和纳米纤维
Fernanda Andrade Tigre da Costa1, Alain Dufresne2, Tao Song3
1Nuclear and Energy Research Institute, IPEN-CNEN/SP, Av. Prof. Lineu Prestes, 2242 - Cidade Universitária, CEP 05508-000, São Paulo, SP, Brazil; University Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, LGP2, F-38000, Grenoble, France.
International journal of biological macromolecules
|March 6, 2025
概括
叶纤维 (PALF) 是生产纤维素纳米纤维 (CNF) 和纤维素纳米晶体 (CNC) 的可持续来源. 优化的提取产生高质量的CNC,适合先进的材料应用.
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:
- 叶纤维 (PALF) 是一个丰富的农业副产品,具有高纤维素含量.
- 现有的文献缺乏关于从PALF提取纤维素纳米晶 (CNC) 的最佳条件的详细研究.
- 纳米纤维素,包括CNF和CNC,为各种应用提供独特的特性.
研究的目的:
- 研究PALF作为纳米纤维素生产的可再生来源的潜力.
- 从PALF中优化纤维素纳米晶 (CNC) 的提取条件.
- 为了描述产生的纤维素纳米纤维 (CNFs) 和CNCs.
主要方法:
- 化学分析以确定α-纤维素含量.
- 对于纤维素纳米纤维 (CNF) 的确认进行MorFi分析.
- 水解和表征 (FTIR,XRD,AFM,TGA) 用于纤维素纳米晶体 (CNC) 的生产和分析.
- 优化CNC提取的酸度,温度和时间.
主要成果:
- PALF含有高α-纤维素含量 (78.14%),适合纳米纤维素.
- 通过表征技术证实了CNF和CNC的成功生产.
- 优化的CNC (CNC1,CNC2) 呈现出高晶度 (78.5%) 和理想的纳米维度 (647-1105 nm).
- 与纤维素和CNF相比,CNC的热稳定性较低.
结论:
- PALF是生产量身定制纳米纤维素材料的可行和可持续的前体.
- 来自PALF的优化CNC具有适用于生物复合材料,药物输送和组织工程应用的特性.
- 这项研究解决了利用PALF用于高价值纳米纤维素生产的缺口.
