استخراج نانو سلولز کریستالی از تفاله چغندرقند و مشخصه‌سازی آن

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

2 استادیار،دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

3 استاد، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

4 استاد، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

doi
چکیده

نانو سلولز کریستالی به دلیل خواصی مانند نسبت سطح ویژه زیاد، بلورینگی بالا و خواص مکانیکی و نوری خوب به‌عنوان یک ماده کاربردی شناخته می‌شود. این ماده به‌عنوان یک کلاس مواد جدید برای محصولات نظامی پیشرفته مانند جلیقه‌های ضدگلوله، مواد مقاوم در برابر آتش، پیشرانه‌ها و محصولات الکترونیکی ظهور کرده است. در این تحقیق سلولز با خلوص بالا از تفاله چغندرقند به روش خمیرسازی سودا - آنتراکینون استخراج و برای حذف حداکثر همی سلولز  و لیگنین سفیدکاری انجام شد. سپس از سلولز استخراج شده با سولفوریک اسید 64% نانو سلولز کریستالی تولید گردید. نانو سلولز کریستالی حاصل با استفاده از پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، طیف‌سنجی مادون‌قرمز-تبدیل فوریه (FTIR) و دستگاه وزن سنج حرارتی (TGA) مشخصه‌یابی شد. تجزیه‌وتحلیل میکروسکوپ الکترونی عبوری وجود نانو سلولز کریستالی را تأیید کرد. هیدرولیز با سولفوریک اسید غلیظ باعث افزایش تبلور سلولز گردید و ابعاد آن به را مقیاس نانو کاهش داد. قطر نانو سلولز کریستالی در محدوده کمتر از nm۲۰، طول آن در محدودهnm ۲۰۰-۴۰۰ و راندمان تولیدش ۵۳% گزارش ‌شده که قابل‌مقایسه با نانو سلولز کریستالی حاصل از منابع چوبی و دیگر زیست‌توده‌هاست. این محصول قابلیت بکار بردن در انواع کاربردهای نظامی اعم از کامپوزیت‌های مقاوم و سبک، سطوح دارای خصوصیت ضدخوردگی و پانسمان‌ را دارد.