Financial support from an Industrial Research Chair funded by FPInnovations and NSERC for a NSERC Discovery grant and from the NSERC Innovative Green Wood Fiber Products Network are acknowledged.

ВНИМАНИЕ: Прочитайте Паспорта безопасности (MSDS) всех химических веществ, прежде чем прикасаться к ним. Многие из химических веществ, используемых в этой работе может привести к серьезным повреждениям здоровья. Использование средств индивидуальной защиты, таких как лабораторный халат, перчатки и очки является обязательным. Не забывайте, что безопасность на первом месте. Вода, используемая в течение всего синтеза является дистиллированная вода. 1. Приготовление частично окисляется волокон в качестве промежуточного продукта <ol><li> Tear 4 г Q-90 хвойной целлюлозы листов на мелкие кусочки приблизительно 2 х 2 см 2. </li><li> Замочите порванные листы целлюлозы в воде в течение по крайней мере один день. </li><li> Разложить мокрой волокнистой массы с использованием механического дезинтегратора для достижения почти однородной дисперсии. </li><li> Для сборки вакуумного фильтра, закрепить нейлоновый фильтр в воронку Бюхнера и помещают в воронку в колбу фильтра. Затем соединить колбу фильтра с вакуумным насосом, с помощью соответствующего трубки. Включите насос и залить дезинтегрированного раствор целлюлозы в Funnэль, чтобы отделить мякоть от жидкости. </li><li> Измерьте вес влажного жома (м 1), и вычислить количество поглощенной воды на мякоти: м W, 1 = т 1 - 4. </li><li> Приготовление раствора периодата окислительным <ol><li> Для синтеза SNCC / DAMC: Отдельно растворяют 2,64 г периодата натрия (NAIO 4) и 15.48 г хлорида натрия (NaCl) в 200- м Вт, 1 мл воды. </li><li> Для синтеза ENCC / DCC: Отдельно растворяют 5,33 г периодата натрия (NAIO 4) и 15,6 г хлорида натрия (NaCl) в 266- м Вт, 1 мл воды. </li></ol></li><li> Добавить влажного жома отдельно приготовленных растворов в 1,6 раза. Убедитесь, что общее количество воды (поглощаются мякоти плюс добавленной воды) составляет 200 мл для SNCC и 266 мл для ENCC синтезов. </li><li> Накройте стакан тщательно с алюминиевой фольгой, чтобы предотвратить дезактивацию периодатом при перемешивании со скоростью 105 оборотов в минуту ~ в RT в течение требуемого количества тIME в соответствии с таблицей 1 , чтобы добиться благоприятствования содержание альдегида. В качестве примера, чтобы получить ~ 6,5 ммоль / г альдегида, реагируют в течение 96 ч. </li><li> По истечении времени реакции истекло, открыть алюминиевую фольгу и добавляют 1 мл (в случае синтеза SNCC / DAMC) или 3 мл (в случае ENCC / DCC синтез) этиленгликоль к смеси и перемешивают в течение 10 мин, чтобы остановить окисление реакция гашения периодата. </li><li> Собирают окисленную целлюлозу с помощью вакуумной фильтрации (в соответствии с 1.4), повторно диспергируют его в 500 мл воды и перемешивают его в течение 30 мин. Повторите этот шаг, по крайней мере, в 5 раз, чтобы очистить мякоть от периодата тщательно. </li><li> После промывки 5 - й воды на окисленной целлюлозы, отделяют мякоть из раствора путем вакуумной фильтрации и хранить его в холодном (4 ° С) место. </li></ol> 2. Синтез SNCC и DAMC <ol><li> Разделить частично окисленной целлюлозы мокрой (м 1), полученное в 1.11, на четыре: м 2 = 1 м / 4,и измерить вес поглощенной воды: м ш, 2 = м 2 - 1. </li><li> Дисперсные волокнистой массы в (100 - м со, 2) г воды в круглодонную колбу (общее содержание воды = 100 г). </li><li> Поместите круглодонную колбу в масл ную баню и нагревать частично окисленной целлюлозной массы при 80 ° С в течение 6 часов при осторожном перемешивании. Примечание: Если пульпа полностью окисленный периодатом (DS = 2), например, путем реакции 1 г пульпы с 1,85 г NaIO 4 (8,65 ммоль) в растворе , содержащем 3,87 г NaCl (8,64 ммоль) и 65 мл воды при перемешивании в течение 6 дней, в зависимости от условий нагрева и времени пребывания в воде, свойство диальдегида целлюлозы (DAC) изменяется (таблица 2). </li><li> Охладить раствор до комнатной температуры. </li><li> Центрифуга раствор при 18500 х г в течение 10 мин. Осадок unfibrillated целлюлоза (фракция 1). </li><li> Отделить супернатант тщательно и взвесить его (А). </li><li> Добавить 1,7 (А) г пропанолак надосадочной жидкости, полученной в 2,6 при перемешивании для осаждения SNCC. Подробная информация о отделенном SNCC и добавленной пропанола доступна на рисунке 1. </li><li> Центрифуга двухфазного раствора при 3000 мкг в течение 10 мин, и отделяют в результате гелеобразную осадка (вторая фракция, SNCC) путем декантации, который готов быть повторно диспергируют и диализовали для дальнейшей очистки (раздел 4) и характеристики (раздел 5). </li><li> К надосадочной жидкости, полученной в 2.8, добавить 3,5 (А) г пропанола с получением белого осадка (третья фракция, DAMC). </li><li> Центрифуга раствор 2,9 при 3000 х г в течение 10 мин, и собирают гелеобразного осадка DAMC (путем заливки супернатант в отдельном стакане) готов быть вновь диспергированы в воде, очищают с помощью диализа (данные доступны в разделе 4), и характеризуется (раздел 5). </li></ol> 3. Синтез ENCC и ДКК <ol><li> Готовят раствор 0,5 М гидроксида натрия (NaOH) путем растворения ~ 2 г NaOH в 100 млводы и держать его в сторону. Это будет использоваться на шаге 3.7. </li><li> Разделите влажную окисленной целлюлозы, полученной в 1.11, на четыре: м 3 = M 1/4, и измерить вес поглощенной воды: м Вт, 3 = 3 м - 1. </li><li> Отдельно добавляют 2,93 г хлорида натрия (NaCl) и 1,41 хлорит натрия (NaClO 2) до температуры (50 - м Вт, 3) мл воды и перемешивают до растворения. </li><li> Приостановка м 3 грамм влажного окисленной целлюлозы (содержащей ~ 1 г сухого окисляется целлюлозы) в растворе , полученном в 3.3. Обратите внимание, что конечная концентрация пульпы составляет 1 г в 50 мл полной доступной воды (свободной и поглощены водой). </li><li> Поместите рН-метр в растворе 3.4. </li><li> Добавьте 1,41 г перекиси водорода (H 2 O 2) к смеси стадии 3.4 по каплям. </li><li> Перемешивают суспензию 3,6 в течение 24 ч в РТ при 105 оборотах в минуту при поддержании рН ~ 5 путем постепенного добавления 0,5 М гидроксида натрия (NaOH), полученного на стадии 3.1. Примечание: Значение рН начинает падать быстро после ~ 15 мин от начала реакции, и оно должно поддерживаться постоянным на уровне 5, по крайней мере в первые 4 ч реакции. Для удобства предполагается, что реакция начинается в 1 вечера и рН не контролируется до 5 часов вечера, затем реакцию оставляют O / N и рано утром рН увеличивают до 5 раз. После такого долгого времени, рН падение не будет значительным, что свидетельствует о том, что большая часть преобразования достигается. Теперь, почти нет твердого вещества не может наблюдаться в растворе (крупные волокна разбиваются на наночастицы). Обратите внимание, что если реакция остается в течение более длительного времени, кристаллическая часть может быть нарушена. </li><li> Разделить суспензии, полученной из 3,7 в равнозначным центрифужные пробирки и центрифугируют при 27000 х г в течение 10 мин, и отделяют супернатант (ENCC + DCC) из осадка микро-волокнистой. </li><li> Взвесить полученный супернатант от 3,8 и вызвать массу раствора (B). </li><li> Медленно добавляют 0,16 (B) г Этанаол К раствору 3,9 при перемешивании с образованием белого осадка (вторая фракция, ENCC). </li><li> Центрифуга раствор 3,10 при 3000 х г в течение 10 мин, и отделяют в результате гелеобразную осадок ENCC декантацией. ENCC готов быть повторно диспергируют в воде, очищают диализом (подробности доступны в разделе 4), и охарактеризован (раздел 5). </li><li> К надосадочной жидкости, полученной в 3.11, добавить равные массы этанола в качестве массы раствора с получением белого осадка (третья фракция, КСД). </li><li> Центрифуга раствор 3,12 при 3000 х г в течение 10 мин, и отделить гелеобразный ДКК осадок готов к вновь диспергируют в воде, очищают с помощью диализа (данные доступны в разделе 4), и охарактеризован. </li></ol> 4. диализ Процедура Очищают SNCC, DAMC, ENCC или DCC <ol><li> Редиспергируются гелеобразного осадка, полученного в любых этапах 2.8 (SNCC), 2,10 (DAMC), 3,11 (ENCC) или 3,13 (DCC) в 10 мл воды при интенсивном перемешивании в течение 1 часа. </li><li> Место йе дисперсии в диализной трубке (MW = Отсечка 12-14 кДа, длина ~ 30 см, ширина ~ 4,5 см) и закрепите верхнюю и нижнюю закрепляя. </li><li> Поместите заполненный мешок в диализной ~ 4 л дистиллированной воды и перемешивают в течение 24 ч, чтобы извлечь соли. </li><li> Соберите диализуют раствор в контейнере и хранить в холодном (4 ° С) место. </li></ol> 5. Характеристика после очистки: твердой фазы и зарядки Измерение концентрации <ol><li> измерение концентрации <ol><li> Взвесить 3 мл желаемой дисперсии в весовой тарелки (алюминиевая чашка, 57 мм). </li><li> Поместите весовую тарелку, содержащую дисперсию в печи (50 ° C) O / N. </li><li> Взвесить сухой пленки и расчета концентрации наночастиц или полимеров в дисперсии: Концентрация (% вес / об) = 100 х масса сухой пленки / 3, или Концентрация (вес / вес%) = 100 х масса сухой пленки / массы дисперсии </li></ol></li><li> Кондуктометрическое титрование </stRong&gt; <ol><li> Кондуктометрическое титрование SNCC или DAMC для определения содержания альдегидов <ol><li> Готовят 0,1 М соляной кислоты (HCl), путем добавления 0,82 мл HCl в 25 мл воды с последующей корректировки конечного объема 100 мл. </li><li> Отдельно готовят раствор NaOH 0,1 М путем добавления 0,4 г гидроксида натрия в дистиллированной воде, чтобы достигнуть 100 мл конечного раствора. </li><li> После гидроксиламина метода 24 гидрохлорид, добавляют известное количество желаемой дисперсии до требуемого количества воды (например, 0,02 г в 50 мл H 2 O). </li><li> Доводят рН до 3,5 с использованием разбавленной HCl (0,1 М). </li><li> Добавить 10 мл раствора гидрохлорида гидроксиламина (5% вес / вес) к дисперсии. </li><li> Монитор рН и держать его на уровне 3,5 добавлением 0,1 М NaOH до тех пор, пока рН не стабилизируется на уровне 3,5. </li><li> Использование израсходованного объема NaOH , чтобы нейтрализовать H + выделившийся из реакции альдегидных групп и NH 2 OH · HCl, измеряют альдегидную Concentraции (моль потребленного NaOH = моль HCl полученного во время реакции = моль альдегидных групп на SNCC). </li></ol></li><li> Кондуктометрическое титрование ENCC или DCC для определения содержания карбоксильную <ol><li> После литературе 25, добавить достаточное количество желаемой дисперсии , чтобы иметь 0,02 г твердого вещества в 140 мл дистиллированной воды. </li><li> Отдельно готовят 20 мМ NaCl путем растворения 0,117 г NaCl в дистиллированной воде, чтобы достигнуть 100 мл конечного раствора. Добавляют 2 мл 20 мМ NaCl до 5.2.2.1. </li><li> Снижение рН до примерно 3 с помощью разбавленной соляной кислотой (0,1 М). </li><li> Выполните кондиктометрическая титрование путем добавления стандартного гидроксида натрия (NaOH, 10 мМ) с шагом 0,1 мл / мин до рН ~ 11. </li><li> Используя потребляемую объем NaOH , чтобы нейтрализовать заряженные группы (подробности на рисунке 2), измеряют концентрацию поверхностного заряда (1 моль потребленного основания равна одному моль COOH на поверхности частиц). </li></ol></li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Habibi, Y., Lucia, L. A., Rojas, O. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellulose+nanocrystals:+Chemistry+,+self-Assembly+,+and+applications.">Cellulose nanocrystals: Chemistry , self-Assembly , and applications.</a> Chem. Rev. 110 (6), 3479-3500 (2010).</li><li>Samir, M. A. S. A., Alloin, F., Dufresne, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+of+recent+research+into+cellulosic+whisker,+their+Properties+and+their+application+in+nanocomposites+field.">Review of recent research into cellulosic whisker, their Properties and their application in nanocomposites field.</a> Biomacromolecules. 6 (2), 612-626 (2005).</li><li>Sj&#246;str&#246;m, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Wood chemistry: Fundamentals and applications. , (1993).</li><li>Nageli, C., Schwendener, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Das Mikroskop, Theorie und Anwendung desselben. 2. Verbesserte auflage. , (1877).</li><li>Moon, R. J., Martini, A., Nairn, J., Simonsen, J., Youngblood, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellulose+nanomaterials+review:+structure,+properties+and+nanocomposites.">Cellulose nanomaterials review: structure, properties and nanocomposites.</a> Chem. Soc. Rev. 40 (7), 3941-3994 (2011).</li><li>Klemm, D., Kramer, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanocelluloses:+A+new+family+of+nature-based+materials.">Nanocelluloses: A new family of nature-based materials.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 50 (24), 5438-5466 (2011).</li><li>Wang, N., Ding, E., Cheng, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+modification+of+cellulose+nanocrystals.">Surface modification of cellulose nanocrystals.</a> Front. Chem. Eng. China. 1 (3), 228-232 (2007).</li><li>Siqueira, G., Bras, J., Dufresne, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellulosic+bionanocomposites:+A+review+of+preparation,+properties+and+applications.">Cellulosic bionanocomposites: A review of preparation, properties and applications.</a> Polymers. 2 (4), 728-765 (2010).</li><li>Siaueira, G., Bras, J., Dufresne, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellulose+whiskers+versus+microfibrils:+Influence+of+the+nature+of+the+nanoparticle+and+its+surface+functionalization+on+the+thermal+and+mechanical+properties+of+nanocomposites.">Cellulose whiskers versus microfibrils: Influence of the nature of the nanoparticle and its surface functionalization on the thermal and mechanical properties of nanocomposites.</a> Biomacromolecules. 10 (2), 425-432 (2009).</li><li>Peng, B. L., Dhar, N., Liu, H. L., Tam, K. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemistry+and+applications+of+nanocrystalline+cellulose+and+its+derivatives:+A+nanotechnology+perspective.">Chemistry and applications of nanocrystalline cellulose and its derivatives: A nanotechnology perspective.</a> Can. J. Chem. Eng. 89 (5), 1191-1206 (2011).</li><li>Lu, P., Hsieh, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lo+Preparation+and+properties+of+cellulose+nanocrystals:+Rods,+spheres,+and+network.">Lo Preparation and properties of cellulose nanocrystals: Rods, spheres, and network.</a> Carbohydr. Polym. 82 (2), 329-336 (2010).</li><li>Liu, D., Chen, X., Yue, Y., Chen, M., Wu, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structure+and+rheology+of+nanocrystalline+cellulose.">Structure and rheology of nanocrystalline cellulose.</a> Carbohydr. Polym. 84 (1), 316-322 (2011).</li><li>Lam, E., Male, K. B., Chong, J. H., Leung, A. C. W., Luong, J. H. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Applications+of+functionalized+and+nanoparticle-modified+nanocrystalline+cellulose.">Applications of functionalized and nanoparticle-modified nanocrystalline cellulose.</a> Trends Biotechnol. 30 (5), 283-290 (2012).</li><li>Kalia, S., Dufresne, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellulose-based+bio-+and+nanocomposites:+A+review.">Cellulose-based bio- and nanocomposites: A review.</a> Int. J. Polym. Sci. 2011, 1-35 (2011).</li><li>Bai, W., Holbery, J., Li, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+technique+for+production+of+nanocrystalline+cellulose+with+a+narrow+size+distribution.">A technique for production of nanocrystalline cellulose with a narrow size distribution.</a> Cellulose. 16 (3), 455-465 (2009).</li><li>Eichhorn, S. J., Dufresne, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review:+Current+international+research+into+cellulose+nanofibres+and+nanocomposites.">Review: Current international research into cellulose nanofibres and nanocomposites.</a> J. Mater. Sci. 45 (1), 1-33 (2010).</li><li>Safari, S., Sheikhi, A., van de Ven, T. G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electroacoustic+characterization+of+conventional+and+electrosterically+stabilized+nanocrystalline+celluloses.">Electroacoustic characterization of conventional and electrosterically stabilized nanocrystalline celluloses.</a> J. Colloid Interface Sci. 432, 151-157 (2014).</li><li>Yang, H., Tejado, A., Alam, N., Antal, M., Van De Ven, T. G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Films+prepared+from+electrosterically+stabilized+nanocrystalline+cellulose.">Films prepared from electrosterically stabilized nanocrystalline cellulose.</a> Langmuir. 28 (20), 7834-7842 (2012).</li><li>Guthrie, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+&amp;#34;dialdehydes&amp;#34;+from+the+periodate+oxidation+of+carbohydrates.">The &amp;#34;dialdehydes&amp;#34; from the periodate oxidation of carbohydrates.</a> Adv Carbohydr Chem. 16, 105-158 (1961).</li><li>van de Ven, T. G. M., Tejado, A., Alam, M. N., Antal, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+highly+charged+non-water+soluble+cellulose+products,+includes+all+types+of+cellulose+nanostructures+especially+cellulose+nanofibers,+and+method+of+making+them.">Novel highly charged non-water soluble cellulose products, includes all types of cellulose nanostructures especially cellulose nanofibers, and method of making them.</a> U.S. Provisional Patent Application. , (2011).</li><li>Yang, H., Chen, D., van de Ven, T. G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+and+characterization+of+sterically+stabilized+nanocrystalline+cellulose+obtained+by+periodate+oxidation+of+cellulose+fibers.">Preparation and characterization of sterically stabilized nanocrystalline cellulose obtained by periodate oxidation of cellulose fibers.</a> Cellulose. 22 (3), 1743-1752 (2015).</li><li>Sheikhi, A., Safari, S., Yang, H., van de Ven, T. G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Copper+removal+using+electrosterically+stabilized+nanocrystalline+cellulose.">Copper removal using electrosterically stabilized nanocrystalline cellulose.</a> ACS Appl. Mater. Interfaces. 7 (21), 11301-11308 (2015).</li><li>Yang, H., Alam, M. N., van de Ven, T. G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+charged+nanocrystalline+cellulose+and+dicarboxylated+cellulose+from+periodate+and+chlorite+oxidized+cellulose+fibers.">Highly charged nanocrystalline cellulose and dicarboxylated cellulose from periodate and chlorite oxidized cellulose fibers.</a> Cellulose. 20 (4), 1865-1875 (2013).</li><li>Kim, U. J., Kuga, S., Wada, M., Okano, T., Kondo, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Periodate+oxidation+of+crystalline+cellulose.">Periodate oxidation of crystalline cellulose.</a> Biomacromolecules. 1 (3), 488-492 (2000).</li><li>Araki, J., Wada, M., Kuga, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Steric+stabilization+of+a+cellulose+microcrystal+suspension+by+poly+(ethylene+glycol)+grafting.">Steric stabilization of a cellulose microcrystal suspension by poly (ethylene glycol) grafting.</a> Cellulose. 17 (1), 21-27 (2001).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

После химии, описанную в этой зрительной работе, спектр высокостабильных наночастиц на основе целлюлозы с перестраиваемой зарядом подшипника и кристаллической и аморфной фаз (волосатые нанокристаллических целлюлоз) производятся. В зависимости от периодата времени окисления, как пок...

Целлюлоза, как наиболее обильные биополимера в мире, был обслужен в последнее время в качестве основного сырья для получения кристаллических наночастиц названные нанокристаллической целлюлоза (НКК, также известный как целлюлозные нанокристаллов CNC) 1. Для того, чтобы понять механизм синтеза НКС, структура волокон целлюлозы необходимо изучить. Целлюлоза представляет собой линейный и полидисперсной полимер , содержащий поли-бета (1,4) остатки D-глюкозы через 2. Сахарные кольца каждого мономера соединены через гликозидной кислородом с образованием цепочек (1-1.5) х 10 4 глюкопиранозных единиц 2,3, вводя переменный кристаллические части и неупорядоченные, аморфные области, впервые сообщил нагели и Schwendener 2,4. В зависимости от источника, кристаллические участки целлюлозы могут принимать различные полиморфные 5. Если целлюлозное волокно обрабатывают сильной кислотой, такой как серная кислота, аморфная фаза может быть полностью гидролизован AWAу сорвать полимер и производить кристаллические частицы различной пропорции в зависимости от источника (например, древесины и урожайность хлопка более 90% кристаллических наностержни шириной ~ 5-10 нм и длиной ~ 100-300 нм, в то время как tunicin, бактерии, и водоросли производят 5-60 нм в ширину и 100 нм до нескольких микрометров длинной НКС) 6. Читатели могут обратиться к огромному количеству литературы , доступной на научных и инженерно - техническим аспектам этих наноматериалов 2,5,7-16. Несмотря на многочисленные интересные свойства этих наночастиц, их коллоидную стабильность всегда была проблемой при высоких концентрациях соли и высокого / низкого рН из - за их относительно низким содержанием поверхностного заряда (менее 1 ммоль / г) 17. Вместо гидролиза сильной кислоты, целлюлозные волокна могут быть обработаны с окислителем (периодатом), расщепляющие С2-С3 связь в Ангидро D-глюкопиранозных остатков с образованием 2,3-диальдегида единиц без каких - либо существенных побочных реакций 18,19. Эти частично окисленные волокна могут быть использованы в качестве ценного промежуточного материала для получения наночастиц , несущих как аморфные , так и кристаллические участки (волосатых нанокристаллических целлюлоз) , используя только химические реакции без какого - либо механического сдвига или обработки ультразвуком 20. При степени частичного окисления DS &lt;2, нагрев окисляется волокон приводит в трех партий продукции, а именно волокнистой целлюлозы, диспергируемые в воде диальдегида нитевидных нанокристаллов целлюлозы под названием стерически стабилизированный нанокристаллической целлюлозы (SNCC), и растворенный диальдегида модифицированной целлюлозы (DAMC), который может быть выделен путем точного контроля над сорастворителя сложением и прерывистого центрифугирования 21. Выполнение окисления контролируемого хлорит на частично окисленных волокон преобразовывает почти все альдегидные группы в карбоксильные единиц, которые могут ввести в качестве высоко как 7 ммоль группы СООН на грамм нанокристаллической целлюлозы в зависимости от содержания альдегида 18 </suр&gt;, действуя в качестве стабилизаторов. Эти наночастицы называют electrosterically стабилизированный нанокристаллической целлюлозы (ENCC). Кроме того, было подтверждено , что мягкие слои заряженных волосовидными выступающими цепей существуют на ENCC 17. Этот материал был использован в качестве высокоэффективного адсорбента дл выведени тяжелых ионов металлов 22. Заряд этих наночастиц можно точно регулировать путем регулирования периодатом времени реакции 23. Несмотря на известных реакций окисления целлюлозы, производство SNCC и ENCC никогда не сообщалось никакими другими исследовательскими группами, наиболее вероятно, из-за проблем разделения. Мы смогли успешно синтезировать и выделить различные фракции нанопродуктов путем точного проектирования стадий реакции и разделения. Эта визуальная статья демонстрирует с полной детализации, как воспроизводимое подготовить и охарактеризовать вышеупомянутые новые нановискеров подшипников как аморфный и кристаллический частьs из древесных волокон. Этот учебник может быть активом для активных исследователей в области мягкого материала, биологических и медицинских наук, нанотехнологий и нанофотоники, экологической науки и техники и физики.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="947">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Q-90 softwood pulp</td>
			<td style="width:149px;">FPInnovations</td>
			<td style="width:213px;">-</td>
			<td style="width:369px;">-</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Sodium periodate</td>
			<td style="width:149px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:213px;">S1878-500G/CAS7790-28-5</td>
			<td style="width:369px;">Light sensitive, Strong oxidizer, must be kept away from flammable materials</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Sodium chloride</td>
			<td style="width:149px;">ACP Chemicals</td>
			<td style="width:213px;">S2830-3kg/7647-14-5</td>
			<td style="width:369px;">-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">2-Propanol</td>
			<td style="width:149px;">Fisher</td>
			<td style="width:213px;">L-13597/67-63-0</td>
			<td style="width:369px;">Flammable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Ethylene glycol</td>
			<td style="width:149px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:213px;">102466-1L/107-21-1</td>
			<td style="width:369px;">-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Sodium hydroxide</td>
			<td style="width:149px;">Fisher</td>
			<td style="width:213px;">L-19234/1310-73-2</td>
			<td style="width:369px;">Strong base, causes serious health effects</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Sodium chlorite</td>
			<td style="width:149px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:213px;">71388-250G/7758-19-2</td>
			<td style="width:369px;">Reactive with reducing agents and combustible materials</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Hydrogen peroxide</td>
			<td style="width:149px;">Fisher</td>
			<td style="width:213px;">H325-500/7722-84-1</td>
			<td style="width:369px;">Corrosive and oxidizing agent, keep in a cool and dark place</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Ethanol</td>
			<td style="width:149px;">Commercial alcohols</td>
			<td style="width:213px;">P016EAAN</td>
			<td style="width:369px;">Flammable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Hydrochloric acid</td>
			<td style="width:149px;">ACP Chemicals</td>
			<td style="width:213px;">H-6100-500mL/7647-01-0</td>
			<td style="width:369px;">Strong acid, causes serious health effects</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Hydroxylamine hydrochloride</td>
			<td style="width:149px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:213px;">159417-100G/5470-11-1</td>
			<td style="width:369px;">Unstable at high temperature and humidity, mutagenic</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Centrifuge</td>
			<td style="width:149px;">Beckman Coulter</td>
			<td style="width:213px;">J2</td>
			<td>High rotary speed</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Fixed angle rotor</td>
			<td style="width:149px;">Beckman Coulter</td>
			<td style="width:213px;">JA-25.50</td>
			<td>Tighten the lid carefully</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:216px;">Dialysis tubing</td>
			<td style="width:149px;">Spectrum Labs</td>
			<td style="width:213px;">Spectra (Part No. 132676)</td>
			<td>Cutoff Mw = 12-14 kD, Length ~ 30 cm, width ~ 4.5 cm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Aluminum cup</td>
			<td style="width:149px;">VWR</td>
			<td style="width:213px;">611-1371</td>
			<td>57 mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Titrator</td>
			<td style="width:149px;">Metrohm</td>
			<td style="width:213px;">836 Titrando</td>
			<td>-</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

highly stable, functional hairy nanoparticles and biopolymers from wood fibers: towards sustainable nanotechnology

Наночастицы, как один из ключевых материалов в области нанотехнологий и наномедицины, приобрели важное значение в течение последнего десятилетия. В то время как наночастицы на основе металлов связаны с синтетическими и экологическими стычек, целлюлоза представляет зеленый, устойчивой альтернативой для синтеза наночастиц. Здесь мы представляем химические процедуры синтеза и разделения для получения новых классов волосатых наночастиц (несущих и аморфные и кристаллические области) и биополимеров на основе древесных волокон. Через окисление периодатом мягкой древесной массы, кольцо глюкозы из целлюлозы открывается в С2-С3 связи с образованием 2,3-диальдегида групп. Дальнейший нагрев частично окисленных волокон (например, Т = 80 ° С) приводит к трех продуктов, а именно фиброзной окисленной целлюлозы, стерически стабилизированный нанокристаллической целлюлозы (SNCC) и растворенного диальдегида модифицированной целлюлозы (DAMC), которые хорошо разделенных прерывистой центрифугированием и добавление сорастворителя.Частично окисленные волокна (без подогрева), использовали в качестве промежуточного продукта высокой реакционной способностью реагировать с хлоритом для преобразования почти всех альдегидов в карбоксильные группы. Сорастворитель осаждение и центрифугирование приводит к electrosterically стабилизированного нанокристаллической целлюлозы (ENCC) и dicarboxylated целлюлозы (DCC). Содержание альдегидов SNCC и , следовательно , поверхностный заряд ENCC (карбоксильная содержание) были точно регулировать путем регулирования периодатом время реакции окисления, что приводит к высокостабильных наночастиц , содержащих более 7 ммоль функциональных групп на грамм наночастиц (например, по сравнению с обычными НКК подшипник &lt;&lt; 1 ммоль функциональной группы / г). Методами атомно-силовой микроскопии (AFM), просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ) и сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), засвидетельствовано к стержню морфологией. Кондуктометрическое титрование, преобразование Фурье ИК-спектроскопии (FTIR), ядерного магнитного резонанса (ЯМР), динамического рассеяния света (DLS), электрокинетического-еОНИК амплитуды (ESA) и акустической спектроскопии затухания проливают свет на превосходные свойства этих наноматериалов.

Содержание массовая доля и заряд каждой фракции во время периодатом и хлорит окисления целлюлозы зависит от времени реакции (таблица 1). Кроме того, КСР молекулярная масса зависит от состояния нагрева и времени пребывания (таблица 2). После того, как SNC...

Watch this Scientific Journal Video about Highly Stable, Functional Hairy Nanoparticles and Biopolymers from Wood Fibers: Towards Sustainable Nanotechnology at JoVE.com

Highly Stable, Functional Hairy Nanoparticles and Biopolymers from Wood Fibers: Towards Sustainable Nanotechnology

Synthesis schemes to prepare highly stable wood fiber-based hairy nanoparticles and functional cellulose-based biopolymers have been detailed.

Высокостабильные, функциональная Волосатые Наночастицы и биополимеров из древесных волокон: На ​​пути к устойчивому Nanotechnology

Nanoparticles, as one of the key materials in nanotechnology and nanomedicine, have gained significant importance during the past decade. While ...

highly-stable-functional-hairy-nanoparticles-biopolymers-from-wood

Research

JoVE Journal

Chemistry

11.9K Views.  McGill University. Synthesis schemes to prepare highly stable wood fiber-based hairy nanoparticles and functional cellulose-based biopolymers have been detailed. 

Video: Highly Stable, Functional Hairy Nanoparticles and Biopolymers from Wood Fibers: Towards Sustainable Nanotechnology

Formation of Ordered Biomolecular Structures by the Self-assembly of Short Peptides

In nature, complex functional structures are formed by the self-assembly of biomolecules under mild conditions. Understanding the forces that control self-assembly and mimicking this process in vitro will bring about major advances in the areas of materials science and nanotechnology. Among the available biological building blocks, peptides have several advantages as they present substantial diversity, their synthesis in large scale is straightforward, and they can easily be modified with biological and chemical entities1,2. Several classes of designed peptides such as cyclic peptides, amphiphile peptides and peptide-conjugates self-assemble into ordered structures in solution. Homoaromatic dipeptides, are a class of short self-assembled peptides that contain all the molecular information needed to form ordered structures such as nanotubes, spheres and fibrils3-8. A large variety of these peptides is commercially available.
This paper presents a procedure that leads to the formation of ordered structures by the self-assembly of homoaromatic peptides. The protocol requires only commercial reagents and basic laboratory equipment. In addition, the paper describes some of the methods available for the characterization of peptide-based assemblies. These methods include electron and atomic force microscopy and Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). Moreover, the manuscript demonstrates the blending of peptides (coassembly) and the formation of a &#34;beads on a string&#34;-like structure by this process.9 The protocols presented here can be adapted to other classes of peptides or biological building blocks and can potentially lead to the discovery of new peptide-based structures and to better control of their assembly.

This paper describes the formation of highly ordered peptide-based structures by the spontaneous process of self-assembly. The method utilizes commercially available peptides and common lab equipment. This technique can be applied to a large variety of peptides and may lead to the discovery of new peptide-based assemblies.

Формирование упорядоченных биомолекулярных структур по самосборки коротких пептидов

In nature, complex functional structures are formed by the self-assembly of biomolecules under mild conditions. Understanding the forces that control ...

Towards Biomimicking Wood: Fabricated Free-standing Films of Nanocellulose, Lignin, and a Synthetic Polycation

Woody materials are comprised of plant cell walls that contain a layered secondary cell wall composed of structural polymers of polysaccharides and lignin. Layer-by-layer (LbL) assembly process which relies on the assembly of oppositely charged molecules from aqueous solutions was used to build a freestanding composite film of isolated wood polymers of lignin and oxidized nanofibril cellulose (NFC). To facilitate the assembly of these negatively charged polymers, a positively charged polyelectrolyte, poly(diallyldimethylammomium chloride) (PDDA), was used as a linking layer to create this simplified model cell wall. The layered adsorption process was studied quantitatively using quartz crystal microbalance with dissipation monitoring (QCM-D) and ellipsometry. The results showed that layer mass/thickness per adsorbed layer increased as a function of total number of layers. The surface coverage of the adsorbed layers was studied with atomic force microscopy (AFM). Complete coverage of the surface with lignin in all the deposition cycles was found for the system, however, surface coverage by NFC increased with the number of layers. The adsorption process was carried out for 250 cycles (500 bilayers) on a cellulose acetate (CA) substrate. Transparent free-standing LBL assembled nanocomposite films were obtained when the CA substrate was later dissolved in acetone. Scanning electron microscopy (SEM) of the fractured cross-sections showed a lamellar structure, and the thickness per adsorption cycle (PDDA-Lignin-PDDA-NC) was estimated to be 17 nm for two different lignin types used in the study. The data indicates a film with highly controlled architecture where nanocellulose and lignin are spatially deposited on the nanoscale (a polymer-polymer nanocomposites), similar to what is observed in the native cell wall.

The objective of this research was to form synthetic plant cell wall tissue using layer-by-layer assembly of nanocellulose fibrils and isolated lignin assembled from dilute aqueous suspensions.&#160; Surface measurement techniques of quartz crystal microbalance and atomic force microscopy were used to monitor the formation of the polymer-polymer nanocomposite material.

К Biomimicking Вуд: сварная свободно стоящие фильмы Nanocellulose, лигнин, и синтетический поликатиона

Woody materials are comprised of plant cell walls that contain a layered secondary cell wall composed of structural polymers of polysaccharides and ...

Folding and Characterization of a Bio-responsive Robot from DNA Origami

The DNA nanorobot is a hollow hexagonal nanometric device, designed to open in response to specific stimuli and present cargo sequestered inside. Both stimuli and cargo can be tailored according to specific needs. Here we describe the DNA nanorobot fabrication protocol, with the use of the DNA origami technique. The procedure initiates by mixing short single-strand DNA staples into a stock mixture which is then added to a long, circular, single-strand DNA scaffold in presence of a folding buffer. A standard thermo cycler is programmed to gradually lower the mixing reaction temperature to facilitate the staples-to-scaffold annealing, which is the guiding force behind the folding of the nanorobot. Once the 60 hr folding reaction is complete, excess staples are discarded using a centrifugal filter, followed by visualization via agarose-gel electrophoresis (AGE). Finally, successful fabrication of the nanorobot is verified by transmission electron microscopy (TEM), with the use of uranyl-formate as negative stain.

DNA origami is a powerful method for fabricating precise nanoscale objects by programming the self-assembly of DNA molecules. Here we describe a protocol for the folding of a bio-responsive robot from DNA origami, its purification and negative staining for transmission electron microscopic imaging (TEM).

Складной и характеристика Био-отзывчивого робота от ДНК оригами

The DNA nanorobot is a hollow hexagonal nanometric device, designed to open in response to specific stimuli and present cargo sequestered inside. Both ...

From Constructs to Crystals &#8211; Towards Structure Determination of &#946;-barrel Outer Membrane Proteins

Membrane proteins serve important functions in cells such as nutrient transport, motility, signaling, survival and virulence, yet constitute only ~1% percent of known structures. There are two types of membrane proteins, &#945;-helical and &#946;-barrel. While &#945;-helical membrane proteins can be found in nearly all cellular membranes, &#946;-barrel membrane proteins can only be found in the outer membranes of mitochondria, chloroplasts, and Gram-negative bacteria. One common bottleneck in structural studies of membrane proteins in general is getting enough pure sample for analysis. In hopes of assisting those interested in solving the structure of their favorite &#946;-barrel outer membrane protein (OMP), general protocols are presented for the production of target &#946;-barrel OMPs at levels useful for structure determination by either X-ray crystallography and/or NMR spectroscopy. Here, we outline construct design for both native expression and for expression into inclusion bodies, purification using an affinity tag, and crystallization using detergent screening, bicelle, and lipidic cubic phase techniques. These protocols have been tested and found to work for most OMPs from Gram-negative bacteria; however, there are some targets, particularly for mitochondria and chloroplasts that may require other methods for expression and purification. As such, the methods here should be applicable for most projects that involve OMPs from Gram-negative bacteria, yet the expression levels and amount of purified sample will vary depending on the target OMP.

&#946;-barrel outer membrane proteins (OMPs) serve many functions within the outer membranes of Gram-negative bacteria, mitochondria, and chloroplasts. Here, we hope to alleviate a known bottleneck in structural studies by presenting protocols for the production of &#946;-barrel OMPs in sufficient quantities for structure determination by X-ray crystallography or NMR spectroscopy.

От конструктов в кристаллах - в сторону структуры Определение β-ствольных белки наружной мембраны

Membrane proteins serve important functions in cells such as nutrient transport, motility, signaling, survival and virulence, yet constitute only ~1% ...

Layer-by-layer Synthesis and Transfer of Freestanding Conjugated Microporous Polymer Nanomembranes

CMP as large surface area materials have attracted growing interest recently, due to their high variability in the incorporation of functional groups in combination with their outstanding thermal and chemical stability, and low densities. However, their insoluble nature causes problems in their processing since usually applied techniques such as spin coating are not available. Especially for membrane applications, where the processing of CMP as thin films is desirable, the processing problems have hindered their commercial application.
Here we describe the interfacial synthesis of CMP thin films on functionalized substrates via molecular layer-by-layer (l-b-l) synthesis. This process allows the preparation of films with desired thickness and composition and even desired composition gradients.
The use of sacrificial supports allows the preparation of freestanding membranes by dissolution of the support after the synthesis. To handle such ultra-thin freestanding membranes the protection with sacrificial coatings showed great promise, to avoid rupture of the nanomembranes. To transfer the nanomembranes to the desired substrate, the coated membranes are upfloated at the air-liquid interface and then transferred via dip coating.

In this paper we describe the interfacial synthesis of conjugated microporous polymers (CMP) on sacrificial substrates, and the dissolution of the substrate for the preparation of freestanding CMP nanomembranes. In addition, we will describe how the fragile nanomembranes can be transferred to other substrates.

Слой за слоем Синтез и передачи Корпусная сопряженных микропористых полимерных наномембран

CMP as large surface area materials have attracted growing interest recently, due to their high variability in the incorporation of functional groups in ...

A Simple Method for the Size Controlled Synthesis of Stable Oligomeric Clusters of Gold Nanoparticles under Ambient Conditions

Reducing dilute aqueous HAuCl4 with sodium thiocyanate (NaSCN) under alkaline conditions produces 2 to 3 nm diameter nanoparticles. Stable grape-like oligomeric clusters of these yellow nanoparticles of narrow size distribution are synthesized under ambient conditions via two methods. The delay-time method controls the number of subunits in the oligoclusters by varying the time between the addition of HAuCl4 to alkaline solution and the subsequent addition of reducing agent, NaSCN. The yellow oligoclusters produced range in size from ~3 to ~25 nm. This size range can be further extended by an add-on method utilizing hydroxylated gold chloride (Na+[Au(OH4-x)Clx]-) to auto-catalytically increase the number of subunits in the as-synthesized oligocluster nanoparticles, providing a total range of 3 nm to 70 nm. The crude oligocluster preparations display narrow size distributions and do not require further fractionation for most purposes. The oligoclusters formed can be concentrated &#62;300 fold without aggregation and the crude reaction mixtures remain stable for weeks without further processing. Because these oligomeric clusters can be concentrated before derivatization they allow expensive derivatizing agents to be used economically. In addition, we present two models by which predictions of particle size can be made with great accuracy.

We describe a simple method for producing highly stable oligomeric clusters of gold nanoparticles via the reduction of chloroauric acid (HAuCl4) with sodium thiocyanate (NaSCN). The oligoclusters have a narrow size distribution and can be produced with a wide range of sizes and surface coats.

Простой метод для размера контролируемого синтеза стабильных олигомерных кластеров наночастиц золота в условиях окружающей среды

Reducing dilute aqueous HAuCl4 with sodium thiocyanate (NaSCN) under alkaline conditions produces 2 to 3 nm diameter nanoparticles. Stable grape-like ...

Photochemical Oxidative Growth of Iridium Oxide Nanoparticles on CdSe@CdS Nanorods

We demonstrate a procedure for the photochemical oxidative growth of iridium oxide catalysts on the surface of seeded cadmium selenide-cadmium sulfide (CdSe@CdS) nanorod photocatalysts. Seeded rods are grown using a colloidal hot-injection method and then moved to an aqueous medium by ligand exchange. CdSe@CdS nanorods, an iridium precursor and other salts are mixed and illuminated. The deposition process is initiated by absorption of photons by the semiconductor particle, which results with formation of charge carriers that are used to promote redox reactions. To insure photochemical oxidative growth we used an electron scavenger. The photogenerated holes oxidize the iridium precursor, apparently in a mediated oxidative pathway. This results in the growth of high quality crystalline iridium oxide particles, ranging from 0.5 nm to about 3 nm, along the surface of the rod. Iridium oxide grown on CdSe@CdS heterostructures was studied by a variety of characterization methods, in order to evaluate its characteristics and quality. We explored means for control over particle size, crystallinity, deposition location on the CdS rod, and composition. Illumination time and excitation wavelength were found to be key parameters for such control. The influence of different growth conditions and the characterization of these heterostructures are described alongside a detailed description of their synthesis. Of significance is the fact that the addition of iridium oxide afforded the rods astounding photochemical stability under prolonged illumination in pure water (alleviating the requirement for hole scavengers).

A protocol for the photochemical oxidative growth of small crystalline iridium oxide nanoparticles on the surface of CdSe@CdS seeded rod nanoparticles is presented.

Фотохимические Окислительный Рост Iridium наночастиц оксида на CdSe @ CdS наностержней

We demonstrate a procedure for the photochemical oxidative growth of iridium oxide catalysts on the surface of seeded cadmium selenide-cadmium sulfide ...

Green and Low-cost Production of Thermally Stable and Carboxylated Cellulose Nanocrystals and Nanofibrils Using Highly Recyclable Dicarboxylic Acids

Here we demonstrate potentially low cost and green productions of high thermally stable and carboxylated cellulose nanocrystals (CNCs) and nanofibrils (CNF) from bleached eucalyptus pulp (BEP) and unbleached mixed hardwood kraft pulp (UMHP) fibers using highly recyclable dicarboxylic solid acids. Typical operating conditions were acid concentrations of 50 - 70 wt% at 100 &#176;C for 60 min and 120 &#176;C (no boiling at atmospheric pressure) for 120 min, for BEP and UMHP, respectively. The resultant CNCs have a higher thermal degradation temperature than their corresponding feed fibers and carboxylic acid group content from 0.2 - 0.4 mmol/g. The low strength (high pKa of 1.0 - 3.0) of organic acids also resulted in CNCs with both longer lengths of approximately 239 - 336 nm and higher crystallinity than CNCs produced using mineral acids. Cellulose loss to sugar was minimal. Fibrous cellulosic solid residue (FCSR) from the dicarboxylic acid hydrolysis was used to produce carboxylated CNFs through subsequent mechanical fibrillation with low energy input.

Here we demonstrate a novel method for green and sustainable productions of highly thermally stable and carboxylated cellulose nanocrystals (CNC) and nanofibrils (CNF) using highly recyclable solid dicarboxylic acids.

Зеленый и Недорогое Производство термостойких и карбоксилированная Целлюлоза нанокристаллов и нанофибрилл Использование пригодных для вторичной переработки дикарбоновых кислот

Here we demonstrate potentially low cost and green productions of high thermally stable and carboxylated cellulose nanocrystals (CNCs) and nanofibrils ...

Microfluidic Dry-spinning and Characterization of Regenerated Silk Fibroin Fibers

The protocol demonstrates a method for mimicking the spinning process of silkworm. In the native spinning process, the contracting spinning duct enables the silk proteins to be compact and ordered by shearing and elongation forces. Here, a biomimetic microfluidic channel was designed to mimic the specific geometry of the spinning duct of the silkworm. Regenerated silk fibroin (RSF) spinning doped with high concentration, was extruded through the microchannel to dry-spin fibers at ambient temperature and pressure. In the post-treated process, the as-spun fibers were drawn and stored in ethanol aqueous solution. Synchrotron radiation wide-angle X-ray diffraction (SR-WAXD) technology was used to investigate the microstructure of single RSF fibers, which were fixed to a sample holder with the RSF fiber axis normal to the microbeam of the X-ray. The crystallinity, crystallite size, and crystalline orientation of the fiber were calculated from the WAXD data. The diffraction arcs near the equator of the two-dimensional WAXD pattern indicate that the post-treated RSF fiber has a high orientation degree.

A protocol for the microfluidic spinning and microstructure characterization of regenerated silk fibroin monofilament is presented.

Microfluidic сухой-спиннинг и характеристика регенерированного шелка Фиброин волокон

The protocol demonstrates a method for mimicking the spinning process of silkworm. In the native spinning process, the contracting spinning duct enables ...

Stable DNA Motifs, 1D and 2D Nanostructures Constructed from Small Circular DNA Molecules

This article presents a detailed protocol for synthesis of small circular DNA molecules, annealing of circular DNA motifs, and construction of 1D and 2D DNA nanostructures. Over decades, the rapid development of DNA nanotechnology is attributed to the use of linear DNAs as the source materials. For example, the DAO (double crossover, antiparallel, odd half-turns) tile is well-known as a building block for construction of 2D DNA lattices; the core structure of DAO is made from two linear single-stranded (ss) oligonucleotides, like two ropes making a right hand granny&#160;knot. Herein, a new type of DNA tiles called cDAO (coupled DAO) are built using a small circular ss-DNA of c64nt or c84nt (circular 64 or 84 nucleotides) as the scaffold strand and several linear ss-DNAs as the staple strands. Perfect 1D and 2D nanostructures are assembled from cDAO tiles: infinite nanowires, nanospirals, nanotubes, nanoribbons; and finite nano-rectangles. Detailed protocols are described: 1) preparation by T4 ligase and purification by denaturing PAGE (polyacrylamide gel electrophoresis) of small circular oligonucleotides, 2) annealing of stable circular tiles, followed by native PAGE analysis, 3) assembling of infinite 1D nanowires, nanorings, nanospirals, infinite 2D lattices of nanotubes and nanoribbons, and finite 2D nano-rectangles, followed by AFM (Atomic Force Microscopy) imaging. The method is simple, robust, and affordable for most labs.

This article presents a detailed protocol for T4 ligation and denaturing PAGE purification of small circular DNA molecules, annealing and native PAGE analysis of circular tiles, assembling and AFM imaging of 1D and 2D DNA nanostructures, as well as agarose gel electrophoresis and centrifugation purification of finite DNA nanostructures.

Стабильная ДНК мотивы, 1D и 2D наноструктур, построенных из небольшой циркуляр ДНК молекул

This article presents a detailed protocol for synthesis of small circular DNA molecules, annealing of circular DNA motifs, and construction of 1D and 2D ...

Высокостабильные, функциональная Волосатые Наночастицы и биополимеров из древесных волокон: На пути к устойчивому Nanotechnology

PLAYLIST

Высокостабильные, функциональная Волосатые Наночастицы и биополимеров из древесных волокон: На ​​пути к устойчивому Nanotechnology

PLAYLIST

Высокостабильные, функциональная Волосатые Наночастицы и биополимеров из древесных волокон: На пути к устойчивому Nanotechnology