تولید نانو ویسکر سلولز از گیاه بامبو و بررسی ویژگی های آن

Abstract

در سال های اخیر، تولید نانو ویسکر سلولز از منابع تجدیدپذیر، به علت ویژگی های مکانیکی استثنایی (مقاومت و مدول ویژه زیاد)، سطح ویژه زیاد، منافع زیست محیطی و قیمت کمتر و فراوانی مواد اولیه آن مورد توجه قرار گرفته است، لذا در پژوهش حاضر به تولید نانو ویسکر سلولز از گیاه بامبو پرداخته شد. هدف اصلی در این پژوهش، امکان‌سنجی تهیه نانو ویسکر سلولز از سلولز گونه بامبو و مطالعه ویژگی های آن از جنبه های مرفولوژیک و ساختاری و همچنین به دست آوردن شرایط بهینه هیدرولیز اسیدی برای تولید نانو ویسکر سلولز است. به این منظور از خمیر کاغذ سودا-آنتراکینون بامبو برای تهیه آلفا سلولز استفاده شد. بعد از یک مرحله رنگ بری با کلریت سدیم، هیدرولیز اسیدی آلفا سلولز حاصل با استفاده از اسید سولفوریک 64 درصد، با نسبت اسید به سلولز 8 به 1 و در سه زمان 25، 35 و 45 دقیقه و سه دمای 40، 45 و 50 درجه سانتی گراد انجام شد. ویژگی های نانو ویسکر حاصل توسط میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، پراش اشعه ایکس (XRD) و تفرق نور پویا (DLS) بررسی شد. نتایج نشان داد بازده آلفا-سلولز حاصل برابر 73.22 درصد بود. نتایج حاصل از هیدرولیز اسیدی نشان داد که تیمار 45 درجه سانتی گراد و 25 دقیقه بهترین شرایط تولید نانوویسکر سلولز از بامبو می باشد. نانو ویسکرهای تولید شده تحت شرایط بهینه دارای کریستالیته 84 درصد، بازده 12.25 درصد و قطر بین 7 تا 12 نانو متر بودند.