Ang cellulose, ang labing kadaghan nga organikong poliser sa yuta, naglangkob sa usa ka mahinungdanong bahin sa Biomass ug lainlaing mga materyal sa industriya. Ang talagsaon nga istruktura sa istruktura naghatag mga hagit alang sa episyente nga pagkahugno niini, hinungdanon alang sa mga aplikasyon sama sa paghimo sa biofuel ug pagdumala sa basura ug pagdumala. Ang Hydrogen Peroxide (H2O2) mitumaw ingon usa ka potensyal nga kandidato alang sa pag-undang sa cellulose tungod sa pagkalalaki sa kinaiyahan ug mga kabtangan sa oxidizing.
Pasiuna:
Ang cellulose, usa ka polysaccharide nga gilangkuban sa mga yunit sa glucose nga nalambigit sa mga bugkos sa β-1,4-glycosidic, usa ka pangunang sangkap sa istruktura sa mga bongbong sa tanum. Ang kadagaya sa Biomass naghimo niini nga usa ka madanihon nga kapanguhaan alang sa lainlaing mga industriya, lakip ang papel ug pulp, tela, ug bioenergy. Bisan pa, ang lig-on nga network sa pag-bonding sa hydrogen sa sulod sa cellulose fibrils naghubad niini nga nagpugong sa pag-undang sa kadaghanan nga mga solvent, nga mga hagit alang sa pag-recycle.
Ang tradisyonal nga mga pamaagi alang sa pagkawagtang sa cellulose naglambigit sa mapintas nga mga kahimtang, sama sa mga konsentrasyon nga asido o ionic liquids, nga kanunay nga nakig-uban sa mga kabalaka sa kalikopan ug pag-inom sa enerhiya. Sa kasukwahi, ang hydrogen peroxide nagtanyag usa ka promising alternatibo tungod sa kalumo nga oxidizing nga kinaiya ug potensyal alang sa pagproseso sa cellulose sa kalikopan. Kini nga papel galaot sa mga mekanismo nga nagpailalom sa hydrogen peroxide-mediated cellulose nga pag-undang ug pagtimbangtimbang sa kaepektibo ug praktikal nga aplikasyon.
Mga mekanismo sa cellulose nga pag-distrolution pinaagi sa hydrogen peroxide:
Ang pag-undang sa cellulose ni Hydrogen Peroxide naglangkit sa komplikado nga mga reaksyon sa kemikal, panguna nga pag-agay sa glycosidic gapus ug pagkabalda sa intermolecular hydrogen bonding. Ang proseso kasagaran magpadayon pinaagi sa mga mosunod nga mga lakang:
Pag-oksar sa Mga Grupo sa Hydroxyl: Ang Hydrogen Peroxide nga nag-reaksyon sa mga grupo sa hydroxyl, nga nanguna sa pagporma sa mga radikal nga hydroxyl (• Ingon nga mga reaksyon sa fenton o fenton-sama sa fenton o fenton-like Kini nga mga radikal nag-atake sa glycosidic bond, nagsugod nga script scristander ug paghimo mas mubu nga mga tipik sa cellulose.
Ang pagkaguba sa hydrogen bonding: Ang mga radikal nga hydroxyl nakabalda usab sa hydrogen bonding network sa taliwala sa cellulose nga kadena, nga nagpahuyang sa kinatibuk-ang istruktura ug pagpadali sa pagsulbad.
Pagporma sa mga matunaw nga derivatives: Ang pag-oxidate nga pagkadaot sa cellulose moresulta sa pagporma sa mga tigpataliwala sa tubig, sama sa mga carboxylic acid, Aldehydes, ug Ketetes. Kini nga mga derivatives nakatampo sa proseso sa pagkahanaw pinaagi sa pagdugang sa pagkalisud ug pagkunhod sa kamisilo.
Depoleymerization ug Fragmentation: Dugang nga Pag-okupar ug Pag-cleavage reaksyon modala sa depoleymeriation sa mga cellulose nga kadena sa mga mapaubsanon nga asukal.
Ang mga hinungdan nga nakaapekto sa hydrogen peroxide-mediated cellulose disiplution:
Ang kaepektibo sa cellulose nga pag-distrolution gamit ang hydrogen peroxide naimpluwensyahan sa lainlaing mga hinungdan, lakip ang:
Konsentrasyon sa Hydrogen Peroxide: Mas Taas nga Konsentrasyon sa Hydrogen Peroxide nga sagad nga miresulta sa mas paspas nga reaksyon sa reaksyon ug labi ka daghang kadak-an sa cellulose. Bisan pa, ang sobra nga taas nga konsentrasyon mahimong mosangput sa mga reaksyon sa kilid o dili gusto sa mga produkto.
Ang PH ug temperatura: Ang PH sa reaksyon medium nag-impluwensya sa henerasyon sa mga radikal nga hydroxyl ug kalig-on sa cellulose derivatives. Ang kasarangan nga acidic nga mga kondisyon (PH 3-5) kanunay nga gipalabi aron mapalambo ang cellulose solubility nga wala'y hinungdan nga pagkadaut. Dugang pa, ang temperatura nakaapekto sa mga Sahon sa Kinetics, nga adunay mas taas nga temperatura sa kasagaran nga pagpadali sa proseso sa pagkawagtang.
Presensya sa mga katalista: pagbalhin metal nga mga ion, sama sa puthaw o tumbaga, mahimo'g irepose ang pagkadunot sa hydrogen peroxide ug pagpalambo sa pagporma sa mga radikal nga hydroxyl. Bisan pa, ang pagpili sa katalista ug ang konsentrasyon niini kinahanglan nga maampingon nga ma-optimize aron maibanan ang mga reaksyon sa kilid ug pagsiguro nga kalidad sa produkto.
Cellulose Morphology ug Crystalliny: Ang pag-access sa cellulose kadena sa hydrogen peroxide ug hydroxyl radikal nga naimpluwensyahan sa istruktura sa Morphology sa materyal ug kristal. Ang mga rehiyon sa Amorphous labi ka dali nga makuha sa pag-ila kaysa sa labi ka kristal nga mga domain, nga kinahanglan sa mga estratehiya sa pag-usab o pag-usab sa pag-usab sa pag-access.
Mga bentaha ug aplikasyon sa hydrogen peroxide sa cellulose disiplution:
Ang Hydrogen Peroxide nagtanyag daghang mga bentaha alang sa pag-distrolution sa cellulose kumpara sa mga pamaagi nga naandan:
Ang pagkumpleto sa kalikopan: Dili sama sa mapintas nga mga kemikal sama sa Sulfuric acid o chlorinated nga mga solvents, hydrogen peroxide ug pag-eklektar sa tubig ug oxygen ubos sa malumo nga mga kahimtang. Kini nga mahigalaon nga kinaiya nga naghimo niini nga angay alang sa malungtaron nga pagproseso sa cellulose ug pag-remediation sa basura.
Ang malumo nga mga kondisyon sa reaksyon: Ang Hydrogen Peroxide-Typormed Cellulose Dispolution mahimong himuon sa ilawom sa mga kondisyon sa temperatura ug pagpit-os sa pag-undang sa enerhiya nga pagtandi sa taas nga temperatura nga pag-undang sa temperatura o mga pagtambal sa taas nga temperatura o pagtambal sa Ionic Liquid.
Pagpili nga Kuwarta: Ang Oxidative Cleavage sa Glycosidic Bonds pinaagi sa hydrogen peroxide mahimong kontrolado sa pila ka sukod, nga gitugotan ang pagpili sa mga cellulose nga mga kadena nga adunay piho nga mga kabtangan.
Daghang mga Aplikasyon sa Cellulose: Ang matunaw nga cellulose nga nakuha gikan sa hydrogen peroxide-mediated nga aplikasyon adunay mga potensyal nga aplikasyon sa lainlaing mga natad, lakip ang mga gamit sa biofuel, pagtambal sa biofuel, ug pagtambal sa waste sa biofuel, ug pagtambal sa wastebedical.
Mga Hagad ug Mga Direksyon sa Umaabut:
Bisan pa sa mga gisaad nga mga kinaiya niini, ang hydrogen nga medienteng cellulose nga pag-undang nag-atubang sa daghang mga hagit ug mga lugar alang sa kauswagan:
Pagpili ug Pag-ani: Pagkab-ot sa taas nga abot sa matunaw nga cellulose nga mga derivatives nga adunay gagmay nga mga reaksyon sa kilid nagpabilin nga usa ka hagit nga adunay lignin ug hemicellulose.
Scale-Up ug Pag-apil sa Proseso: Pag-scale sa Hydrogen Perougide nga mga proseso sa pagwagtang sa industriya, pag-ayo sa mga lebel sa reaksiyon aron masiguro ang pagpadayon sa ekonomiya ug pagpadayon sa ekonomiya.
Katalyado nga Pagpalambo: Ang laraw sa episyente nga mga katalista alang sa pagpa-aktibo sa hydrogen peroxide ug cellulose nga oksihenasyon hinungdanon alang sa pagpahawa sa rate sa reaksyon ug pagpreso sa produkto.
Ang pag-valis sa mga produkto: Mga estratehiya alang sa pag-valis sa mga produkto nga gihimo sa panahon sa hydrogen nga cellulose nga pag-undang sa cellulose o sa mga sagrado sa Carboxyic, mahimo pa nga mapaayo ang kinatibuk-ang pagpadayon ug ekonomiya sa proseso.
Ang Hydrogen Peroxide naghupot sa mahinungdanong saad ingon usa ka berde ug hanas nga lapalapa alang sa pag-undang sa cellulose, ang paghalad sa mga bentaha sama sa pagkakat-on sa kalikopan, malumo nga kahimtang sa kalikopan, ug mapili nga oksihenasyon. Bisan pa sa nagpadayon nga mga hagit, padayon nga mga paningkamot sa panukiduki nga gitumong sa pagpakita sa mga nailalom nga mga mekanismo, ug ang pagsuhid sa mga pagpares sa mga pero nga nakabase sa hydrogen alang sa cellulose nga pag-valis sa cellulose.
Pag-post Oras: Abr-10-2024