在开发基于棉花的纳米晶体纤维素中优化来自不同纸副产品的素纳米颗粒,用于阻紫外线光线
Altaf H Basta1, Vivian F Lotfy2
1Cellulose & Paper Dept, National Research Centre, El Buhouth St., Dokki, Giza, 12622, Egypt. altaf_halim@yahoo.com.
Scientific reports
|July 27, 2025
概括
研究人员开发了可持续的,无毒的紫外线 (UV) 屏蔽材料,使用来自米的素纳米粒子. 这些生物基纳米复合材料提供高紫外线保护,减少对传统无机剂的依赖.
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.
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 传统的无机紫外线屏蔽剂具有生物毒性和光谱覆盖范围的限制.
- 可持续和无毒的替代品对于先进的材料应用至关重要.
- 红是一种丰富的生物聚合物,为开发环保紫外线保护材料提供了机会.
研究的目的:
- 开发新的生物基紫外线屏蔽纳米复合材料,使用来自大米的素纳米颗粒 (LNP).
- 为了研究纳米晶纤维素 (CNC) 矩阵中纳入LNP的UV保护功效.
- 探索将工业青废弃物利用成高性能紫外线保护材料的潜力.
主要方法:
- 通过酸沉和溶剂交换 (THF/EG) 从大米黑液中提取了素纳米粒子 (LNP).
- 在纳米水晶纤维素 (CNC) 基板中结合了LNP,以制造生物基纳米复合材料.
- 使用TEM,ATR-FTIR,XRD,AFM和POM进行了纳米粒子和复合材料的表征.
主要成果:
- 纳米复合材料在UVC和UVB区域实现了高达99.9%的紫外线屏蔽,并增加了LNP负载 (1-5 wt%).
- CNC-LNP复合材料显示出几乎完全的UVA保护,特别是那些来自Kraft (LNPT7) 和KOH/NH4OH (LNPE6) 纸的复合材料.
- LNPE6粒子是半球形 (23.8 nm),而LNPT7粒子是球形 (524.6 nm),影响了复合材料的性能.
结论:
- 工业木质素废物的利用可以产生有效的,环保的紫外线保护材料.
- 开发的CNC-LNP纳米复合材料为传统的紫外线屏蔽剂提供了一个可持续的替代品.
- 这些生物基材料对包装,个人护理和光学设备的应用有前途.
