Abstrakti
Nanofibrillaarista selluloosaa (NFC) muokattiin tässä työssä vedessä epäsuorasti polysakkaridiadsorption avulla sekä suoraan kemiallisesti muokkaamalla. Syy NFC:n vesipohjaisten muokkausmenetelmien kehittämiseen on NFC:n aggregoituminen ja pintapassivoituminen muissa liuottimissa kuin vedessä. Kaikissa käytetyissä NFC:n muokkausmenetelmissä hyödynnettiin karboksyylikemiaa joko suorasti tai epäsuorasti.
Vesiliukoisten ja lineaaristen polysakkaridien adsorptiota ja vuorovaikutusta NFC:n kanssa tutkittiin molekyylitasolla. Tämä pystyttiin tekemään hyödyntämällä kvartsikidemikrovaakaa (QCM-D), pintaplasmaresonanssia (SPR), atomivoimamikroskooppia (AFM) sekä pintavoimamittauksia (CPM). NFC:n epäsuora muokkaus demonstroitiin tutkimalla muokatun karboksimetyyliselluloosan (CMC) adsorptiota NFC-pinnoille, ja optimoimalla adsorptio-olosuhteet. Ensimmäiseksi, CMC:tä click-funktionalisoitiin (alkyyni tai azidi), adsorboitiin NFC pinnalle ja lopulta muokattiin käyttäen click-kemiaa. Toiseksi, CMC:tä muokattiin oksittamalla polyetyleeniglykoliketjuja (CMC-g-PEG) CMC:n runkoon. NFC systeemin kitkaa voitiin alentaa ja pintavuorovaikutuksia muokata adsorboimalla CMC-g-PEG NFC-pinnalle.
NFC:n suoraa kemiallista muokkausta tehtiin tässä työssä karboksimetyloimalla NFC:tä ja muokkaamalla sitä vedessä käyttäen karbodiimidi-kemiaa (EDC/NHS). Fluoresoivia hiilen nanopartikkeleita kiinnitettiin karboksimetyloituun NFC mallipintaan sekä nanopaperiin käyttäen NFC:n suoraa kemiallista muokkausta vedessä. NFC:n pinta- sekä kokonaisvarausmittausmenetelmät kehitettiin, jotta NFC:n varausominaisuuksia voitaisiin karakterisoida tehokkaasti ja luotettavasti.
NFC on uusiutuva nanomateriaali, jolla on potentiaalia sekä perinteisissä selluloosapohjaisissa käyttökohteissa sekä täysin uudenlaisissa sovelluksissa. Vesipohjaisia NFC-muokkausmenetelmiä kehitettiin tässä työssä, joilla voi tulevaisuudessa olla käyttöä uusien NFC:n sovelluksien kehityksessä.
Julkaisun otsikon käännös | Nanofibrillaarisen selluloosan muokkaus vedessä |
---|---|
Alkuperäiskieli | Englanti |
Pätevyys | Tohtorintutkinto |
Myöntävä instituutio |
|
Valvoja/neuvonantaja |
|
Kustantaja | |
Painoksen ISBN | 978-952-60-5595-4 |
Sähköinen ISBN | 978-952-60-5596-1 |
Tila | Julkaistu - 2014 |
OKM-julkaisutyyppi | G5 Artikkeliväitöskirja |
Tutkimusalat
- nanofibrillaarinen selluloosa
- polysakkaridi
- muokkaus