Araştırma Makalesi

Ultrasonik Destekli Asit Hidrolizi ile Nanokristalin Selüloz Üretimi

Cilt: 5 Sayı: 2 31 Aralık 2021
PDF İndir
EN TR

Ultrasonik Destekli Asit Hidrolizi ile Nanokristalin Selüloz Üretimi

Öz

Selüloz nanokristalin (SN) atkestanesi tohumu kabuğundan asit hidrolizi ile ekstrakte edilmiştir. Ham kabuklar küçük parçalara bölünmüş, alkali işleme tabi tutulmuş, ağartılmış ve sülfirik asit ile muamele edilmiştir. Hidroliz reaksisyonunun süresinin elde edilen SN’lerin yapısına, kristalinitesine, termal, morfolojik ve topolojik özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Fouriere kızıl ötesi spektrumları incelendiğinde ligninin ve hemiselülozun alkali ve ağartma işlemleri sırasında üretilen ürünlerin yapısından tamamen uzaklaştırıldığı görülmüştür. Üretilen SN’lerin kristalinite dereceleri artan reaksiyon sürei ile birlikte önce artmış ve 20 dakikadan sonra azalmaya başlamıştır. Atkestanesi kabuğundan SN üretiminde optimal isolasyon süresi 20 dakika (45 °C’de ve % 50’lik sülfirik asit çözeltisi içerisinde) olarak belirlenmiştir. Selüloz ve SN’nin morfolojik özellikler Taramalı Elektron Mikroskobu ilen incelenmiş ve selüloza göre SN’nin iğne benzeri değişmiş bir yapıya sahip olduğu gözlenmiştir. 585 nm’lik Ra değeri ile selülozun yüzey pürüzlülüğünün SN’ye göre (111 nm) dah yüzek olduğu Atomik Kuvvet mikrokobu ile karakterize edilmiştir. SN’lerin termal stabilitesi artan isolasyon süresi ile selüloza göre azalmıştır.

Anahtar Kelimeler

atkestanesi, selüloz nanokristal, asit hidrolizi, kristalinite

Destekleyen Kurum

FIRAT ÜNİVERSİTESİ

Proje Numarası

TEKF.21.06

Teşekkür

Bu çalışma Fırat Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri birimi (FÜBAP) tarafından Proje No: TEKF. 21.06 ile desteklenmiştir.

Kaynakça

  1. [1] W. Chen, H. Yu, Y. Liu, P. Chen, M. Zhang, Y. Hai, Individualization of cellulose nanofibers from wood using high-intensity ultrasonication combined with chemical pretreatments, Carbohydrate Polymers. 83 (2011) 1804–1811. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2010.10.040.
  2. [2] S. Cui, S. Zhang, S. Ge, L. Xiong, Q. Sun, Green preparation and characterization of size-controlled nanocrystalline cellulose via ultrasonic-assisted enzymatic hydrolysis, Industrial Crops and Products. 83 (2016) 346–352. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2016.01.019.
  3. [3] A.H. Tayeb, E. Amini, S. Ghasemi, M. Tajvidi, Cellulose Nanomaterials—Binding Properties and Applications: A Review, Molecules. 23 (2018). https://doi.org/10.3390/molecules23102684.
  4. [4] B. ÇİÇEK ÖZKAN, Çapraz Bağlı Kitosan/Selüloz/Grafen Kompozitinin Şişme Davranışlarının İncelenmesi., Investigation of Swelling Behavior of Cross-Linked Chitosan/Cellulose/Graphene Composite. 33 (2021) 329–337. http://10.0.137.162/fumbd.858462.
  5. [5] J.D.P. de Amorim, K.C. de Souza, C.R. Duarte, I. da Silva Duarte, F. de Assis Sales Ribeiro, G.S. Silva, P.M.A. de Farias, A. Stingl, A.F.S. Costa, G.M. Vinhas, L.A. Sarubbo, Plant and bacterial nanocellulose: production, properties and applications in medicine, food, cosmetics, electronics and engineering. A review, Environmental Chemistry Letters. 18 (2020) 851–869. https://doi.org/10.1007/s10311-020-00989-9.
  6. [6] B. Thomas, M.C. Raj, B.K. Athira, H.M. Rubiyah, J. Joy, A. Moores, G.L. Drisko, C. Sanchez, Nanocellulose, a Versatile Green Platform: From Biosources to Materials and Their Applications, Chemical Reviews. 118 (2018) 11575–11625. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.7b00627.
  7. [7] E. Fortunati, I. Armentano, Q. Zhou, A. Iannoni, E. Saino, L. Visai, L.A. Berglund, J.M. Kenny, Multifunctional bionanocomposite films of poly(lactic acid), cellulose nanocrystals and silver nanoparticles, Carbohydrate Polymers. 87 (2012) 1596–1605. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2011.09.066.
  8. [8] H.L. Teo, R.A. Wahab, Towards an eco-friendly deconstruction of agro-industrial biomass and preparation of renewable cellulose nanomaterials: A review, International Journal of Biological Macromolecules. 161 (2020) 1414–1430. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2020.08.076.
  9. [9] S.A. Ogundare, V. Moodley, W.E. van Zyl, Nanocrystalline cellulose isolated from discarded cigarette filters, Carbohydrate Polymers. 175 (2017) 273–281. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.08.008.
  10. [10] F.I. Ditzel, E. Prestes, B.M. Carvalho, I.M. Demiate, L.A. Pinheiro, Nanocrystalline cellulose extracted from pine wood and corncob, Carbohydrate Polymers. 157 (2017) 1577–1585. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2016.11.036.

Kaynak Göster

APA
Çiçek Ozkan, B., & Güner, M. (2021). Ultrasonik Destekli Asit Hidrolizi ile Nanokristalin Selüloz Üretimi. International Journal of Innovative Engineering Applications, 5(2), 101-106. https://doi.org/10.46460/ijiea.946875
AMA
1.Çiçek Ozkan B, Güner M. Ultrasonik Destekli Asit Hidrolizi ile Nanokristalin Selüloz Üretimi. ijiea, IJIEA. 2021;5(2):101-106. doi:10.46460/ijiea.946875
Chicago
Çiçek Ozkan, Betul, ve Melek Güner. 2021. “Ultrasonik Destekli Asit Hidrolizi ile Nanokristalin Selüloz Üretimi”. International Journal of Innovative Engineering Applications 5 (2): 101-6. https://doi.org/10.46460/ijiea.946875.
EndNote
Çiçek Ozkan B, Güner M (01 Aralık 2021) Ultrasonik Destekli Asit Hidrolizi ile Nanokristalin Selüloz Üretimi. International Journal of Innovative Engineering Applications 5 2 101–106.
IEEE
[1]B. Çiçek Ozkan ve M. Güner, “Ultrasonik Destekli Asit Hidrolizi ile Nanokristalin Selüloz Üretimi”, ijiea, IJIEA, c. 5, sy 2, ss. 101–106, Ara. 2021, doi: 10.46460/ijiea.946875.
ISNAD
Çiçek Ozkan, Betul - Güner, Melek. “Ultrasonik Destekli Asit Hidrolizi ile Nanokristalin Selüloz Üretimi”. International Journal of Innovative Engineering Applications 5/2 (01 Aralık 2021): 101-106. https://doi.org/10.46460/ijiea.946875.
JAMA
1.Çiçek Ozkan B, Güner M. Ultrasonik Destekli Asit Hidrolizi ile Nanokristalin Selüloz Üretimi. ijiea, IJIEA. 2021;5:101–106.
MLA
Çiçek Ozkan, Betul, ve Melek Güner. “Ultrasonik Destekli Asit Hidrolizi ile Nanokristalin Selüloz Üretimi”. International Journal of Innovative Engineering Applications, c. 5, sy 2, Aralık 2021, ss. 101-6, doi:10.46460/ijiea.946875.
Vancouver
1.Betul Çiçek Ozkan, Melek Güner. Ultrasonik Destekli Asit Hidrolizi ile Nanokristalin Selüloz Üretimi. ijiea, IJIEA. 01 Aralık 2021;5(2):101-6. doi:10.46460/ijiea.946875