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

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 هزینه کمتر، مورد توجه قرار گرفته است، لذا در پژوهش حاضر به تولید نانو ویسکر سلولز از گیاه بامبو پرداخته شد. هدف اصلی در این پژوهش، امکان سنجی 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 پودر و خمیر کاغذ سودا-آنتراکینون بامبو به صورت جداگانه برای تهیه آلفا سلولز استفاده شد. بعد از یک مرحله لیگنین زدایی 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 که روش تهیه آلفا سلولز با استفاده از پودر بامبو به دلیل زیاد بودن زمان و هزینه آزمایشات و نیز آلودگی بیشتر در مقایسه با روش استفاده از خمیر کاغذ بامبو، مناسب نبوده و لذا روش استفاده از خمیر کاغذ به عنوان روش بهینه شناخته شد. نتایج حاصل از هیدرولیز اسیدی نشان داد که تیمار 45 درجه سانتی گراد و 25 دقیقه می تواند به عنوان شرایط بهینه معرفی شود. نانو ویسکرهای تولید شده تحت شرایط بهینه دارای کریستالیته 84 درصد، بازده 25/12 درصد و قطر بین 7 تا 12 نانو متر بودند.