Кристаллическая наноцеллюлоза - получение и аналитика
Кристаллическая наноцеллюлоза - получение и аналитика
Упала мне на голову эта новомодная хрень. Гидролизовать несколько образцов разной целлюлозы с фосфорной кислотой, охарактеризовать полученные частицы. По идее должны получаться олигомеры из 3-4 молекул сахарозы + функционализация фосфатной группой по месту гидролиза или в боковой цепи.
Опыта- ноль (желания - тоже, опущу мысленные матюки в адрес начальства и хитрожопых стартаперов, выдающих эту хрень за рецепт зеленого спасения человечества).
Вопросы:
1. После центрифугаций-промывок в какой-то момент получается стабильная дисперсионная смесь частиц в воде. Можно ли ей мерить NMR- H, C, P?
Видел реф., где смесь лиофилизуют и перерастворяют в теплом ДМСО, хотя тоже пишут, что это не раствор, а стабильная дисперсия. Какая тогда разница, мерить в воде или ДМСО?
2. Можно ли сделать на нее аналог ТСХ - на платах reverse phase, сефадекс и т.д.?
3. какие еще относительно простые анализы можно сделать для характеризации продукта? Elelemental - ok. ТЕМ - это уже сложнее, хотя именно он дает прямые данные о размерах частиц. TGA - ok.
4. Если сделать ацетиляцию на все гидроксилы, может ли это как-то помочь в улучшении свойств образца - растворимость, кристалличность и т.д.?
Опыта- ноль (желания - тоже, опущу мысленные матюки в адрес начальства и хитрожопых стартаперов, выдающих эту хрень за рецепт зеленого спасения человечества).
Вопросы:
1. После центрифугаций-промывок в какой-то момент получается стабильная дисперсионная смесь частиц в воде. Можно ли ей мерить NMR- H, C, P?
Видел реф., где смесь лиофилизуют и перерастворяют в теплом ДМСО, хотя тоже пишут, что это не раствор, а стабильная дисперсия. Какая тогда разница, мерить в воде или ДМСО?
2. Можно ли сделать на нее аналог ТСХ - на платах reverse phase, сефадекс и т.д.?
3. какие еще относительно простые анализы можно сделать для характеризации продукта? Elelemental - ok. ТЕМ - это уже сложнее, хотя именно он дает прямые данные о размерах частиц. TGA - ok.
4. Если сделать ацетиляцию на все гидроксилы, может ли это как-то помочь в улучшении свойств образца - растворимость, кристалличность и т.д.?
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!
Re: Кристаллическая наноцеллюлоза - получение и аналитика
1) Сахарозы там нет, там только глюкоза.
2)Гидролиз хлопковой целлюлозы фосфорной кислотой подозреваю мало эффективен, ну если только не в автоклаве сие творить.
Что вы хотите подтвердить? Состав, строение, размер частиц?
2)Гидролиз хлопковой целлюлозы фосфорной кислотой подозреваю мало эффективен, ну если только не в автоклаве сие творить.
Что вы хотите подтвердить? Состав, строение, размер частиц?
Re: Кристаллическая наноцеллюлоза - получение и аналитика
Гидролиз такой вполне известен, пытались применять продукты как добавки к другим полимерам для повышения термостойкости. Или в попытках селективно поизвлекать из растворов разные катионы.
Насчет подтвердить состав, строение, размер частиц - да, по возможности. И спрашиваю, может кто знает чето еще меряют подобным веществам.
Насчет подтвердить состав, строение, размер частиц - да, по возможности. И спрашиваю, может кто знает чето еще меряют подобным веществам.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!
Re: Кристаллическая наноцеллюлоза - получение и аналитика
Не специалист по этому вопросу, но , насколько помню, олигосахара силилируют и GLC-MS .
ЯМР вряд ли поможет - все сигналы в одну кучу и сильно щепленные
ЯМР вряд ли поможет - все сигналы в одну кучу и сильно щепленные
Re: Кристаллическая наноцеллюлоза - получение и аналитика
Ну, элементник сделайте.
Какое на хрен строение, оне ж из природного сырья. Размер частиц в мелкоскоп или на рассеяние смотрите. Ну и если нерастворимо можете растворить в медноаммиачном растворе и померить вязкость узнаете нечто характеризующее Мw. И я думаю этого хватит для стартаперов, что бы отъе....ись
Re: Кристаллическая наноцеллюлоза - получение и аналитика
спросил коллегу ,помню они такое делали- пару лет назад гидролизовали целлюлозу, глюкозу отделяли, а нерастворимые в воде отдавали на какой то масс, деталей он не знает потому, что его функция была катализаторы строгать, там не в кислотах щепили, а каталитически ,производными бороновых кислот
тоже за бред считает проэкт
тоже за бред считает проэкт
он химик, он ботаник-князь Федор , мой племянник
Re: Кристаллическая наноцеллюлоза - получение и аналитика
По идеи? т.е. Вы еще сами не пробовали?
Как понимаю, идея у Вас сократить природный целлюлозный полимер на дробные олигомеры.
А раз еще предполагается функционализация фосфатной группой, то вполне возможно ожидать увеличение проводимости
Вашего продукта. Вот ее точно можете измерять. Этот параметр входит в базовые параметры для окисленной целлюлозы.
Еще один момент. Вам надо опробовать разные образцы целлюлозы. Чем они могут различаться? Тут, думаю, необходимо
для каждого образца установить влажность и число карбоксильных групп (разные образцы целлюлозы могут иметь разные
данные на эту тему: от 40-80 µмольCOOН/г до 300-400 µмольCOOН/г).
Re: Кристаллическая наноцеллюлоза - получение и аналитика
Нет, сам еше не пробовал. Это новый проект пришел. Почитал литературу.
Фосфатная группа (как и сульфо) препятствует слипанию наночастиц в аггрегаты. Разница в образцах целлюлозы - думаю, также в количестве остаточного лигнина.
Фосфатная группа (как и сульфо) препятствует слипанию наночастиц в аггрегаты. Разница в образцах целлюлозы - думаю, также в количестве остаточного лигнина.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!
Re: Кристаллическая наноцеллюлоза - получение и аналитика
По определению фосфора в саже продукта сможете оценить, насколько эффективно у Вас прошла функционализация целлюлозы.
Re: Кристаллическая наноцеллюлоза - получение и аналитика
Там есть проблема полностью отмыться от фосфорной кислоты. Когда ее становится совсем мало, где-то pH~3-4, то частицы перестают осаждаться, и получается устойчивая дисперсия наночастиц в воде с остатками кислоты. Поэтому total P мне мало что скажет. Поэтому и спрашивал про P-NMR.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!
Re: Кристаллическая наноцеллюлоза - получение и аналитика
Поняла. Думаю, что из образца продукта фосфорную можно вымыть. HCl вымывается, следуем ее отсутствие по индикатору. После каждого премывания образец отправляем на центрифугу. Целлюлоза держит воду как магнит.
А продукт нужен в какой форме - сухой или водная суспензия?
А продукт нужен в какой форме - сухой или водная суспензия?
Re: Кристаллическая наноцеллюлоза - получение и аналитика
Для характеризации продукта пока что неважно, сухой он или в растворе. Раствор хорошо сушится на Spray-dryer (не знаю, как оно по-русски называется).
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!
Re: Кристаллическая наноцеллюлоза - получение и аналитика
У Вас продукт будет, подозреваю, как пластилиновый полимер (на картинке).
А такого рода природные полимеры неоднородны.
Даже влажность будет в разных местах продукта разная, если, к примеру, Вы возьмете 20 %-ную суспензию.
Раз у Вас будет функционализация фосфорной, у Вас продукт, по идеи, будет кислый (или я чего-то не допонимаю),
а это можно измерять, предварительно, конечно, отмыв пробу от следов фосфорной.
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
Re: Кристаллическая наноцеллюлоза - получение и аналитика
помнится, американцы нечто похоже вытворяли только с HCl завместо фосфорной, но это было давно до всяких нано-целей, они просто полупродукт брожения-способный получали. и да, из растворов/суспензий таких распылительной сушкой сухой продукт лучше всего получается.
Re: Кристаллическая наноцеллюлоза - получение и аналитика
Любая природная целлюлоза частично закристаллизованный продукт. Возможно, что Ваш осадок просто кристаллические блоки чистой целлюлозы, в которые при Ваших условиях фосфрная кислота просто не пролезает. Наверное, достаточно провести элементный анализ Н,С - как следует предварительно просушив.
Re: Кристаллическая наноцеллюлоза - получение и аналитика
Сахара из древесины с помощью 42% HCl при 0 С получали не американцы, а немцы во вторую мировую
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!
Re: Кристаллическая наноцеллюлоза - получение и аналитика
Если проблема отмыться от свободных фосфатов, то можно попробовать промывку в центрифуге или в ультрафильтрационной установке. Но я думаю при гидролизе образование фосфоэфирных связей крайне маловероятно. Если разрушаются связи С-О-С, то почему должны образовываться связи С-О-Р?
Re: Кристаллическая наноцеллюлоза - получение и аналитика
Видимо, аномерные кислороды на сахарах имеют особые свойства. Идет развал по какому-нибудь особому синхронизированному механизму. Например, при гидролизе целлюлозы 60% серной кислотой образуются фрагменты кристаллической целлюлозы с сульфогруппами на ней. Хотя предположить образование сульфатов в таких условиях тоже довольно нелогично.
Эта самая сульфо-наноцеллюлоза уже довольно изветный материал. Ее пытаются добавлять во всякие лаки-краски для повышения...как это по-русски...типа царапо-устойчивости
Эта самая сульфо-наноцеллюлоза уже довольно изветный материал. Ее пытаются добавлять во всякие лаки-краски для повышения...как это по-русски...типа царапо-устойчивости
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!
Re: Кристаллическая наноцеллюлоза - получение и аналитика
Фосфорная кислота вообще-то пассивирует металлические поверхности, и с ней можно нормально работать в нержавейке.
Зачем именно фосфорную - было объяснено чуть ранее. Чтоб получить фосфатную группу на целлюлозном олигомере.
Зачем именно фосфорную - было объяснено чуть ранее. Чтоб получить фосфатную группу на целлюлозном олигомере.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!
Re: Кристаллическая наноцеллюлоза - получение и аналитика
Шансов получить фосфатную группу на углеводе в существенном избытке воды и в сильно кислых условиях мало.
И насчет пассивирующей фосфорной кислоты.
Это когда мы используем преобразователь ржавчины, то образуются в основном средние фосфаты металлов(потому что кислота в недостатке, а металл и его окислы в избытке) они практически мало растворимы и поэтому образуется пассивирующая пленка. Если кислоты взять в избытке и в присутствии большого количества воды и при повышенной температуре средние фосфаты начнут переходить в кислые, которые растворимы гораздо лучше и картина на деле может оказаться не столь радужной, как кажется на первый взгляд.
Т.е. я бы подходил в этом случае с осторожностью и без коррозионных испытаний конкретного сплава в конкретных технологических условиях не взялся бы утверждать, что все так радужно, как кажется на первый умозрительный взгляд.
И насчет пассивирующей фосфорной кислоты.
Это когда мы используем преобразователь ржавчины, то образуются в основном средние фосфаты металлов(потому что кислота в недостатке, а металл и его окислы в избытке) они практически мало растворимы и поэтому образуется пассивирующая пленка. Если кислоты взять в избытке и в присутствии большого количества воды и при повышенной температуре средние фосфаты начнут переходить в кислые, которые растворимы гораздо лучше и картина на деле может оказаться не столь радужной, как кажется на первый взгляд.
Т.е. я бы подходил в этом случае с осторожностью и без коррозионных испытаний конкретного сплава в конкретных технологических условиях не взялся бы утверждать, что все так радужно, как кажется на первый умозрительный взгляд.
Кто сейчас на конференции
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 9 гостей