从性过氧化物机械纸中制备含素的高产纤维素纳米纤维素,通过深度环氧溶剂进行预处理
Qinghua Li1, Xiaoqin Wang1, Zongquan Li1
1State Key Laboratory of Biobased Material and Green Papermaking, Qilu University of Technology (Shandong Academy of Science), Jinan 250353, China.
International journal of biological macromolecules
|April 6, 2025
概括
这项研究引入了一种环保方法,用于生产含有素的纤维素纳米纤维 (LCNFs),使用深度溶解剂 (DES) 和超声波处理. 纸精炼提高了LCNF制造效率,产生了高质量的材料.
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:
- 传统的纤维素纳米纤维 (CNF) 生产面临着环境和经济上的障碍.
- 含素的纤维素纳米纤维素 (LCNFs) 由于其素含量而具有独特的特性.
- 开发可持续的LCNF制造方法对于先进材料应用至关重要.
研究的目的:
- 探索从性过氧化物机械纸 (APMP) 制造LCNF的环境可持续工艺.
- 调查纸精炼对LCNF特性和制造效率的影响.
- 在LCNF生产中优化使用深度环氧溶剂 (DES).
主要方法:
- 使用由胆化物/乳酸 (ChCl/LA) 组成的深度浸泡溶剂 (DES) 预处理APMP.
- 超声波处理以促进LCNF的制造.
- 使用PFI磨坊精制纸,以评估其对DES预处理和LCNF特性的影响.
主要成果:
- 使用DES预处理 (100°C,8小时) 和超声波处理 (30分钟) 产生了68.23%的产量,6.90纳米宽度和8.65%的素含量的LCNF.
- 在DES处理前的纸精炼导致了类似的LCNF产量 (64.37%),但在较温和的DES条件下 (100°C,4小时) 的宽度更小.
- 结合了纸精炼和DES预处理,显著提高了LCNF的制造效率.
结论:
- 开发的基于DES的工艺为LCNF生产提供了可持续和高效的途径.
- 纸精炼是提高LCNF制造效率和质量的关键因素.
- 这种方法为传统的CNF生产方法提供了可行的替代方案,促进了更绿色的材料科学.
