从消耗的咖啡粉中获得的全纤维素纳米纤维的半纤维素结构,分散性和乳化稳定性

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:

• 消耗的咖啡粉 (SCG) 是一个丰富的废物,富含多糖.
• 来自SCGs的全纤维素纳米纤维 (HCNF) 具有独特的结构特征,包括结晶的曼南I.
• 之前的研究确定了SCG衍生的HCNF的机械纳米纤维化的潜力.

研究的目的:

• 研究SCG衍生的HCNF中完全纳米纤维化的分子起源,重点研究半纤维素结构.
• 分析HCNF分散物的形态,质和乳化特性.
• 评估性处理对SCG衍生HCNF的结构和分散性特征的影响.

主要方法:

• 凝状态的2DNMR光谱,以确认多糖化合物的组成.
• 机械处理用于HCNF分散的纳米纤维化.
• 性处理以评估结构修改.
• 风病学测量以描述分散行为.
• 乳化试验用于评估油在水皮克林乳液的性能.

主要成果:

• 在SCG全纤维素中确认了银河和阿拉比诺银河的存在,而β-D-葡萄糖酸有助于高碳素含量和分散性.
• 实现了5%和10%的HCNF分散的完整机械纳米纤维化,以大约3nm的宽度和0.7μm的长度.
• 性处理降低了碳素含量和电泳性移动性,但没有溶解结晶的曼南.
• 风病学分析显示,在HCNF分散中存在hysteresis循环,凝到溶的过渡,以及超越现象.
• 2% HCNF稳定了油在水中的皮克林乳液,油比例高达55%,在室温和40°C下显示出优异的长期稳定性.

结论:

• 半纤维素结构,特别是β-D-葡萄糖酸,对于SCG衍生HCNF的特殊水性分散性和完整纳米纤维化至关重要.
• 在高度下,SCG衍生的HCNF表现出复杂的质行为,表明具有凝状结构.
• 由SCG衍生的HCNF显示出作为皮克林乳液稳定剂的显著潜力,为各种应用提供了可持续的替代品.