Наноцеллюлоза, Наноцеллюлозаның химиялық қасиеттері
Наноцеллюлоза, Наноцеллюлозаның химиялық қасиеттері

#1 слайд
Наноцеллюлозаның
химиялық
қасиеттері
1 слайд
Наноцеллюлозаның химиялық қасиеттері
#2 слайд
Наноөлшемді
фрагменттердің түзілуі
Табиғи шикізаттан целлюлоза алу
процестері негізінен қышқылдардың
немесе сілтілердің әсерінен өсімдік
тектес табиғи құрылымдардың
бұзылуына дейін төмендейтіні белгілі.
Бұл жағдайда бұл құрылымдардың толық
және біркелкі бұзылуы әртүрлі
молекулалық салмақтағы целлюлозаның
пайда болуымен жүреді. Бұл
процестердің нақты реттелуі оның
дисперсті түрлерін, соның ішінде
наноөлшемді фрагменттердің түзілуімен
түрлерін алуға мүмкіндік береді.
2 слайд
Наноөлшемді фрагменттердің түзілуі Табиғи шикізаттан целлюлоза алу процестері негізінен қышқылдардың немесе сілтілердің әсерінен өсімдік тектес табиғи құрылымдардың бұзылуына дейін төмендейтіні белгілі. Бұл жағдайда бұл құрылымдардың толық және біркелкі бұзылуы әртүрлі молекулалық салмақтағы целлюлозаның пайда болуымен жүреді. Бұл процестердің нақты реттелуі оның дисперсті түрлерін, соның ішінде наноөлшемді фрагменттердің түзілуімен түрлерін алуға мүмкіндік береді.
#3 слайд
Наноцеллюлозаның үш негізгі түрі
бар: нанокристалды;
нанофибрилляцияланған;
бактериялық. Бұл түрлердің барлығы
химиялық құрамы бойынша бірдей,
бірақ морфологиясы, бөлшектерінің
өлшемі және кристалдылығы
бойынша ерекшеленеді. Деректер
көздері мен іздеу әдістерінің
айырмашылығына байланысты жеке
қасиеттер әртүрлі болуы мүмкін Наноцеллюза
3 слайд
Наноцеллюлозаның үш негізгі түрі бар: нанокристалды; нанофибрилляцияланған; бактериялық. Бұл түрлердің барлығы химиялық құрамы бойынша бірдей, бірақ морфологиясы, бөлшектерінің өлшемі және кристалдылығы бойынша ерекшеленеді. Деректер көздері мен іздеу әдістерінің айырмашылығына байланысты жеке қасиеттер әртүрлі болуы мүмкін Наноцеллюза
#4 слайд
Нанокристалды целлюлоза, сондай-ақ
целлюлоза нанокристалдары немесе
целлюлозаның нано кристалдары
ретінде белгілі, әдетте қышқылдық
гидролиз арқылы целлюлоза
фибрилдерінен қалпына келтірілетін
жоғары беріктігі бар наноцеллюлоза.
Оның диаметрі 2...20 нм, ұзындығы
100...500 нм болатын қысқа таяқша
немесе мұрт тәрізді (жіп тәрізді
кристал) түрінде болады. Бұл
целлюлозаның 100% химиялық құрамы,
ол негізінен жоғары кристалдылығы 54–
88% кристалды аймақтарға тән .
4 слайд
Нанокристалды целлюлоза, сондай-ақ целлюлоза нанокристалдары немесе целлюлозаның нано кристалдары ретінде белгілі, әдетте қышқылдық гидролиз арқылы целлюлоза фибрилдерінен қалпына келтірілетін жоғары беріктігі бар наноцеллюлоза. Оның диаметрі 2...20 нм, ұзындығы 100...500 нм болатын қысқа таяқша немесе мұрт тәрізді (жіп тәрізді кристал) түрінде болады. Бұл целлюлозаның 100% химиялық құрамы, ол негізінен жоғары кристалдылығы 54– 88% кристалды аймақтарға тән .
#5 слайд
Целлюлоза материалын қышқылмен өңдеу
арқылы микрофибрилдерден целлюлоза
нанокристалдарын бөлу әдісі бұрыннан белгілі . Қышқылмен өңдеу целлюлозаның
аморфты аймақтарының селективті
гидролизін тудырады, Қышқылмен өңдеу
жағдайларына және целлюлозаның
шикізат көзіне байланысты алынған
целлюлозаның бөлшектерінің өлшемі
ұзындығы 50-ден 1160 нм-ге дейін және
диаметрі 3-50 нм-ге дейін болады .
5 слайд
Целлюлоза материалын қышқылмен өңдеу арқылы микрофибрилдерден целлюлоза нанокристалдарын бөлу әдісі бұрыннан белгілі . Қышқылмен өңдеу целлюлозаның аморфты аймақтарының селективті гидролизін тудырады, Қышқылмен өңдеу жағдайларына және целлюлозаның шикізат көзіне байланысты алынған целлюлозаның бөлшектерінің өлшемі ұзындығы 50-ден 1160 нм-ге дейін және диаметрі 3-50 нм-ге дейін болады .
#6 слайд
•
Күкірт қышқылын пайдаланған кезде
гидролиз нәтижесінде беттік
гидроксил топтары целлюлоза
макромолекуласының бетінде теріс
зарядтары бар сульфотоптарға
айналады, бұл целлюлозаның
осындай бөлшектерінің сулы
дисперсиясын тұрақтандырады.
6 слайд
• Күкірт қышқылын пайдаланған кезде гидролиз нәтижесінде беттік гидроксил топтары целлюлоза макромолекуласының бетінде теріс зарядтары бар сульфотоптарға айналады, бұл целлюлозаның осындай бөлшектерінің сулы дисперсиясын тұрақтандырады.
#7 слайд
•
Қышқылдардың әсерінен наноцеллюлоза түзілу схемасын
қарастырайық. Жеткілікті концентрленген күкірт
қышқылын қолдану наноцеллюлоза кристаллиттерінің
бөлінуімен целлюлозаның аморфты аймақтарының
бұзылуына әкеледі.
7 слайд
• Қышқылдардың әсерінен наноцеллюлоза түзілу схемасын қарастырайық. Жеткілікті концентрленген күкірт қышқылын қолдану наноцеллюлоза кристаллиттерінің бөлінуімен целлюлозаның аморфты аймақтарының бұзылуына әкеледі.
#8 слайд
●
Бактериялық наноцеллюлоза
лигноцеллюлоздық биомассадан алынған
нанокристалды және
нанофибрилляцияланған целлюлозадан
ерекшеленеді, бірақ бактериялық
наноцеллюлоза айтарлықтай ұзақ (екі
аптаға дейін) бактериялар, негізінен
Gluconacetobacter арқылы ферменттеу
кезінде өндірілген төмен молекулалық
массалық полисахаридтерден алынады.
Наноцеллюлоза кейіннен органикалық
еріткіштермен экстракциялау арқылы
биомассадан алынады .
8 слайд
● Бактериялық наноцеллюлоза лигноцеллюлоздық биомассадан алынған нанокристалды және нанофибрилляцияланған целлюлозадан ерекшеленеді, бірақ бактериялық наноцеллюлоза айтарлықтай ұзақ (екі аптаға дейін) бактериялар, негізінен Gluconacetobacter арқылы ферменттеу кезінде өндірілген төмен молекулалық массалық полисахаридтерден алынады. Наноцеллюлоза кейіннен органикалық еріткіштермен экстракциялау арқылы биомассадан алынады .
#9 слайд
Жалпы алғанда, наноцеллюлоза және басқа
наноматериалдарды алудың көптеген
әдістері мен әдістерінің дамуына әкеліп
соқтырған бірегей қасиеттер жиынтығына
қол жеткізу мүмкіндігін анықтау
нәтижесінде наноөлшемді целлюлозаға
қызығушылық айтарлықтай артты.
9 слайд
Жалпы алғанда, наноцеллюлоза және басқа наноматериалдарды алудың көптеген әдістері мен әдістерінің дамуына әкеліп соқтырған бірегей қасиеттер жиынтығына қол жеткізу мүмкіндігін анықтау нәтижесінде наноөлшемді целлюлозаға қызығушылық айтарлықтай артты.
#10 слайд
1. ЦЕЛЛЮЛОЗА И НАНОЦЕЛЛЮЛОЗА. ОБЗОР. А.Н. Зарубина, А.Н.
Иванкин, А.С. Кулезнев, В.А. Кочетков МГТУ им. Н.Э. Баумана Московская
обл., г. Мытищи, 2019 лет. Электрондық ресурс. URL:
https://cyberleninka.ru/article/n/tsellyuloza-i-nanotsellyuloza-obzor/viewerПайдаланылған әдебиеттер
тізімі:
10 слайд
1. ЦЕЛЛЮЛОЗА И НАНОЦЕЛЛЮЛОЗА. ОБЗОР. А.Н. Зарубина, А.Н. Иванкин, А.С. Кулезнев, В.А. Кочетков МГТУ им. Н.Э. Баумана Московская обл., г. Мытищи, 2019 лет. Электрондық ресурс. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tsellyuloza-i-nanotsellyuloza-obzor/viewerПайдаланылған әдебиеттер тізімі:
#11 слайд
Назар
аударғандарыңызға
рахмет!!!
11 слайд
Назар аударғандарыңызға рахмет!!!
шағым қалдыра аласыз













