用过硫酸铵氧化木质纤维素生物质和巴西莓生物质提取纤维素纳米晶体:最先进的技术

Ana Paula Coelho-da-Costa, Lamia Zuniga-Linan, Anne Carolyne Mendonça-Cidreira, Tahmasb Hatami, Aluísio Alves Cabral-Júnior, Rayan Cutrim-Gomes, Jaciene Jesus Cardoso-Rocha
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摘要

由于对新材料的研究,人们对纤维素纳米晶体(NCCs)的生产产生了兴趣。由于其压力尺寸和刚度,NCCs在聚合物复合材料中表现出良好的性能。它的生产有积极的影响,因为它的低能源消耗,因为它的前体可以是任何木质纤维素生物质,而不是木材。NCCs的常规提取途径是酸水解,使用硫酸、盐酸或它们之间的混合物。近年来,已登记的替代提取方法引起了人们对其研究的兴趣,因为它们对环境友好和高效。其中之一是在一个工艺步骤中使用无机过硫酸盐溶液,无需预处理。因此,NCCs直接提取,无需事先去除木质素和半纤维素。其优点是水、溶剂和能源消耗更低。另一方面,由于巴西莓的特性、能量和营养,巴西莓果肉的商业化在国内外市场上都在快速增长。因此,对剩余生物量的产生进行了外推,而使用政策仍然薄弱,导致这些处理过的废物的倾倒和随机处置以及环境问题。本文介绍了用过硫酸铵氧化从木质纤维素生物质中提取NCCs的最新进展,重点介绍了巴西莓生物质的使用。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Oxidação com Persulfato de Amônio da Biomassa Lignocelulósica e da Biomassa de açaí para a Extração da Nanocristais de Celulose: Estado da arte
O interesse pela produção de Nanocristais de Celulose (NCCs) tem surgido pela procura de novos materiais. Os NCCs apresentam bom desempenho em compósitos poliméricos, por suas dimensões manométricas e sua rigidez. Sua produção impacta positivamente por seu baixo consumo energético e porque seus precursores podem ser qualquer biomassa lignocelulósica, diferente da madeira. A rota de extração convencional dos NCCs é a hidrólise ácida, usando ácido sulfúrico, ácido clorídrico ou uma mistura entre eles. Recentemente, tem-se registrado métodos alternativos de extração, que despertam o interesse para seu estudo por serem ambientalmente amigáveis e eficientes. Um deles destaca o uso de uma solução de persulfatos inorgânicos em uma única etapa de processo, sem prétratamento. Assim, os NCCs são extraídos diretamente sem a remoção prévia da lignina e da hemicelulose. A vantagem é o menor consumo de água, solventes e energia. Por outro lado, a comercialização da polpa de açaí desde a várzea amazônica tem crescido a um ritmo acelerado no mercado interno e externo, pelas propriedades, energéticas e nutricionais da fruta. Consequentemente, a geração de biomassa residual tem-se extrapolado, e as políticas sobre aproveitamento são ainda tímidas, resultando no despejo e descarte aleatório destes resíduos processados e em problemas ambientais. Este artigo apresenta um estado-da-arte sobre os desenvolvimentos em extração de NCCs da biomassa lignocelulósica pela oxidação com Persulfato de Amônio, destacando-se a utilização da biomassa do açaí.
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