生物质原产地问题:通过深度环氧化溶剂加工对纤维纤维素纳米纤维进行比较评估
Kangyun Lee1, Sunbeom Kwon1, Yuri Seo1
1Department of Convergent Biotechnology & Advanced Materials Science, BK21 Interdisciplinary Program in IT-Bio Convergence System and Graduate School of Green-Bio Science, Kyung Hee University, 1732 Deogyeong-daero, Giheung-gu, Yongin-si, Gyeonggi-do, 17104, South Korea.
International journal of biological macromolecules
|December 30, 2025
概括
基纤维素生物质的起源显著影响了基纤维素纳米纤维 (LCNF) 的特性. 了解这些关系有助于选择用于可持续纳米材料开发的原料.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物质的价值化 生物质的价值化
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 可持续的纳米材料开发需要了解生物质来源的影响.
- 基纤维素生物质的组成因来源而异.
- 纳米纤维化过程对生物质原料特征敏感.
研究的目的:
- 为了研究基纤维素生物质的起源如何影响基纤维素纳米纤维 (LCNF) 组成,纳米动行为和电影性能.
- 建立生物质来源,LCNF属性和由此产生的薄膜特征之间的关系.
- 为可持续的LCNF生产中合理选择原料提供见解.
主要方法:
- 从四种不同的生物质来源制造LCNF:消耗的咖啡粉 (SCG),混合硬木 (MHW),木 (AC) 和米 (RH).
- 采用了一种集成的工艺,包括氧化预处理,深度环氧化溶剂处理和机械纳米纤维化.
- 特性 LCNF 化学成分,纤维径,薄膜雾和抗拉强度.
主要成果:
- 来自不同生物质来源的LCNF表现出不同的化学成分和纳米纤维形态,尽管加工过程相同.
- 纤维的平均直径随着素含量增加,从10.2nm (SCG) 到23.6nm (RH) 之间.
- 拉力强度各不相同,MHW (114.7 MPa) 和AC (100.8 MPa) 与RH (91.1 MPa) 和SCG (88.7 MPa) 相比显示出更高的性能.
结论:
- 生物质来源是决定LCNF特性和性能的关键因素.
- 建立了一个预测框架,将生物质起源与纳米纤维化和结构-属性关系联系起来.
- 结果为优化原料选择和工艺设计提供了指导,以实现可持续的LCNF制造.
