Ultrasonik Destekli Asit Hidrolizi ile Nanokristalin Selüloz Üretimi

Abstract

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’deve % 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.