Name: highly stable, functional hairy nanoparticles and biopolymers from wood fibers: towards sustainable nanotechnology
Uploaded: 2016-07-20T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Highly Stable, Functional Hairy Nanoparticles and Biopolymers from Wood Fibers: Towards Sustainable Nanotechnology at JoVE.com

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.

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	<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>

रसायन शास्त्र के इस दृश्य पत्र में चर्चा के बाद, ट्यून करने योग्य प्रभारी असर दोनों क्रिस्टलीय और अनाकार चरणों (बालों nanocrystalline celluloses) के साथ अत्यधिक स्थिर सेल्यूलोज आधारित नैनोकणों की एक स्पेक्ट्रम का उत्?...

सेल्यूलोज, दुनिया में सबसे प्रचुर मात्रा में biopolymer के रूप में, हाल ही में एक महत्वपूर्ण कच्चे माल के रूप nanocrystalline सेल्यूलोज नामित क्रिस्टलीय नैनोकणों (एनसीसी, भी सेलूलोज nanocrystals सीएनसी के रूप में जाना जाता है) 1 उपज के लिए भेजा गया है। एनसीसी संश्लेषण के तंत्र को समझने के लिए, सेल्यूलोज फाइबर की संरचना का पता लगाया जाना चाहिए। सेल्यूलोज एक रेखीय और polydispersed जिसमें पाली-बीटा (1,4) डी ग्लूकोज अवशेषों 2 बहुलक है। प्रत्येक मोनोमर में चीनी के छल्ले (1-1.5) की जंजीरों के लिए फार्म glycosidic ऑक्सीजन के माध्यम से जुड़े हुए हैं 10 x 4 glucopyranose इकाइयों 2,3, क्रिस्टलीय भागों और अव्यवस्थित, अनाकार क्षेत्रों, पहली Nageli और Schwendener 2,4 द्वारा रिपोर्ट बारी शुरू। स्रोत पर निर्भर करता है, सेल्यूलोज की क्रिस्टलीय भागों विभिन्न पॅलिमरफ्स 5 अपनाने कर सकते हैं। एक सेलूलोज फाइबर एक मजबूत एसिड के साथ व्यवहार किया जाता है, तो इस तरह के सल्फ्यूरिक एसिड के रूप में, अनाकार चरण पूरी तरह से hydrolyzed अवा हो सकता हैY बहुलक को बाधित और स्रोत के आधार पर विभिन्न पहलू अनुपात की क्रिस्टलीय कणों (उत्पादन करने के लिए जैसे, चौड़ाई की लकड़ी और कपास की उपज 90% से अधिक क्रिस्टलीय nanorods ~ 5-10 एनएम और लंबाई ~ 100-300 एनएम, जबकि tunicin, बैक्टीरिया, और शैवाल 5-60 एनएम चौड़ा और 100 एनएम का उत्पादन कई माइक्रोमीटर लंबे NCCs करने के लिए) 6। पाठकों इन nanomaterials 2,5,7-16 के वैज्ञानिक और इंजीनियरिंग पहलुओं पर उपलब्ध साहित्य की विशाल राशि के लिए भेजा जाता है। इन नैनोकणों के कई रोचक गुण होने के बावजूद, उनके कोलाइडयन स्थिरता हमेशा उनकी अपेक्षाकृत कम सतह प्रभारी सामग्री (कम से कम 1 mmol / छ) 17 के कारण उच्च नमक सांद्रता और उच्च / कम पीएच पर एक मुद्दा रहा है। मजबूत एसिड हाइड्रोलिसिस के बजाय, सेल्यूलोज फाइबर कोई महत्वपूर्ण पक्ष प्रतिक्रियाओं 18,1 साथ 2,3-dialdehyde इकाइयों के लिए फार्म, एक ऑक्सीकरण एजेंट (periodate) के साथ इलाज किया जा सकता anhydro डी-glucopyranose अवशेषों में C2-सी 3 लिंकेज cleaving9। ये आंशिक रूप से ऑक्सीकरण फाइबर किसी भी यांत्रिक कतरनी या ultrasonication 20 बिना असर दोनों अनाकार और क्रिस्टलीय क्षेत्रों (बालों nanocrystalline celluloses) नैनोकणों पूरी तरह से रासायनिक प्रतिक्रियाओं का उपयोग कर उत्पादन के लिए एक मूल्यवान मध्यवर्ती माल के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। आंशिक ऑक्सीकरण डिग्री डी एस &lt;2, हीटिंग उत्पादों, अर्थात् रेशेदार सेल्यूलोज, पानी dispersible dialdehyde सेल्यूलोज nanowhiskers sterically स्थिर nanocrystalline सेल्यूलोज (SNCC) कहा जाता है के तीन बैचों में फाइबर परिणाम ऑक्सीकरण, और भंग dialdehyde संशोधित सेल्यूलोज (DAMC) है, जो अलग किया जा सकता जब और रुक-रुक कर centrifugation 21 सह विलायक अलावा पर ​​सटीक नियंत्रण से। आंशिक रूप से ऑक्सीकरण फाइबर पर नियंत्रित क्लोराइट ऑक्सीकरण प्रदर्शन इकाइयों, जो nanocrystalline सेलूलोज के प्रति ग्राम के रूप में उच्च के रूप में 7 mmol COOH समूहों को पेश कर सकते एल्डिहाइड सामग्री 18 के आधार पर Carboxyl के लिए लगभग सभी एल्डिहाइड समूहों धर्मान्तरित </sup&gt;, स्थिरिकारी रूप में कार्य। ये नैनोकणों electrosterically स्थिर nanocrystalline सेल्यूलोज (ENCC) कहा जाता है। इसके अलावा, यह पुष्टि की गई है कि आरोप लगाया बाल की तरह फैला हुआ जंजीरों की नरम परतों ENCC 17 पर मौजूद हैं। इस सामग्री को एक अत्यधिक कुशल पी लेनेवाला भारी धातु आयनों 22 मांजना के रूप में इस्तेमाल किया गया है। इन नैनोकणों के आरोप ठीक periodate प्रतिक्रिया समय 23 को नियंत्रित करने से नियंत्रित किया जा सकता है। सेलूलोज के ज्ञात ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं के बावजूद, SNCC और ENCC के उत्पादन जुदाई चुनौतियों के लिए किसी अन्य अनुसंधान समूहों द्वारा सबसे शायद कारण सूचना नहीं किया गया है। हम सफलतापूर्वक synthesize और ठीक प्रतिक्रिया और जुदाई कदम डिजाइन द्वारा nanoproducts के विभिन्न अंशों को अलग-थलग करने में सक्षम है। यह दृश्य लेख पूरा विस्तार के साथ दर्शाता है कि कैसे reproducibly तैयार है और ऊपर उल्लिखित उपन्यास nanowhiskers को चिह्नित करने असर दोनों अनाकार और क्रिस्टलीय हिस्सालकड़ी फाइबर से है। इस ट्यूटोरियल नरम सामग्री, जैविक, और औषधीय विज्ञान, नैनो और nanophotonics, पर्यावरण विज्ञान और इंजीनियरिंग, और भौतिकी के क्षेत्र में सक्रिय शोधकर्ताओं के लिए एक परिसंपत्ति हो सकता है।

<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

नैनोकणों, नैनो और nanomedicine में महत्वपूर्ण सामग्री में से एक के रूप में, पिछले एक दशक के दौरान महत्वपूर्ण महत्व प्राप्त की है। धातु आधारित नैनोकणों सिंथेटिक और पर्यावरण बाधाओं के साथ जुड़े रहते हैं, सेल्यूलोज nanoparticle संश्लेषण के लिए एक हरे रंग की, स्थायी विकल्प प्रस्तुत करता है। यहाँ, हम रासायनिक संश्लेषण और जुदाई प्रक्रियाओं पेश बालों नैनोकणों (असर दोनों अनाकार और क्रिस्टलीय क्षेत्रों) और biopolymers लकड़ी फाइबर के आधार पर नए वर्गों का उत्पादन। नरम लकड़ी लुगदी की periodate ऑक्सीकरण के माध्यम से, सेल्यूलोज की ग्लूकोज की अंगूठी सी 2-सी 3 बांड पर खोला जाता है 2,3-dialdehyde समूहों के रूप में। आंशिक रूप से ऑक्सीकरण फाइबर के आगे हीटिंग (जैसे, टी = 80 डिग्री सेल्सियस) तीन उत्पादों, अर्थात् रेशेदार ऑक्सीकरण सेल्यूलोज, sterically स्थिर nanocrystalline सेल्यूलोज (SNCC), और भंग dialdehyde संशोधित सेल्यूलोज (DAMC) है, जो अच्छी तरह से रुक-रुक कर centrifugation द्वारा अलग हो रहे हैं में परिणाम और सह विलायक अलावा।आंशिक रूप से ऑक्सीकरण फाइबर (हीटिंग के बिना) carboxyl समूहों के लिए लगभग सभी एल्डिहाइड परिवर्तित करने के लिए क्लोराइड के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए एक उच्च प्रतिक्रियाशील मध्यवर्ती के रूप में इस्तेमाल किया गया। सह-विलायक वर्षा और centrifugation electrosterically स्थिर nanocrystalline सेल्यूलोज (ENCC) और dicarboxylated सेल्यूलोज (डीसीसी) में हुई। पारंपरिक एनसीसी की तुलना में SNCC और ENCC (carboxyl सामग्री) ठीक periodate ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया समय को नियंत्रित करने, असर अधिक से अधिक 7 mmol नैनोकणों (जैसे के प्रति ग्राम कार्य समूहों, अत्यधिक स्थिर नैनोकणों में जिसके परिणामस्वरूप द्वारा नियंत्रित किया गया के फलस्वरूप सतह के प्रभार से एल्डिहाइड सामग्री असर &lt;&lt; 1 mmol कार्यात्मक समूह / छ)। परमाणु शक्ति माइक्रोस्कोपी (AFM), संचरण इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (मंदिर), और स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (SEM) छड़ी की तरह आकृति विज्ञान अनुप्रमाणित। Conductometric अनुमापन, फूरियर अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी (FTIR), परमाणु चुंबकीय अनुनाद (एनएमआर), गतिशील प्रकाश बिखरने (DLS), electrokinetic-एस बदलनाonic-आयाम (ईएसए) और ध्वनिक क्षीणन स्पेक्ट्रोस्कोपी शेड प्रकाश इन nanomaterials के बेहतर गुण पर।

बड़े पैमाने पर भाग और आरोप लुगदी की periodate और क्लोराइड ऑक्सीकरण के दौरान प्रत्येक अंश की सामग्री प्रतिक्रिया समय (1 टेबल) पर निर्भर करता है। इसके अलावा, डैक आणविक वजन हीटिंग हालत और निवा?...

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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.

अत्यधिक स्थिर, कार्यात्मक रोंआर नैनोकणों और लकड़ी फाइबर से बायोपॉलिमर्स: सतत नैनो की ओर

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

Research

JoVE Journal

Chemistry

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

लघु पेप्टाइड्स के आत्म विधानसभा के हिसाब से Biomolecular संरचनाओं के गठन

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

Nanocellulose, lignin की गढ़े मुक्त खड़े फिल्मों, और एक सिंथेटिक Polycation: Biomimicking लकड़ी की ओर

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

डीएनए origami से एक जैव संवेदनशील रोबोट की तह और विशेषता

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

From Constructs to Crystals ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã¢â‚¬Å“ Towards Structure Determination of ÃƒÅ½Ã‚Â²-barrel Outer Membrane Proteins

β बैरल बाहरी झिल्ली प्रोटीन की संरचना निर्धारण की ओर - निर्माण से क्रिस्टल करने के लिए

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

परत-दर-परत संश्लेषण और फ्रीस्टैंडिंग संयुग्मित Microporous पॉलिमर Nanomembranes का स्थानांतरण

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

परिवेश की स्थिति के तहत सोने के नैनोकणों स्थिर Oligomeric क्लस्टर का आकार नियंत्रित संश्लेषण के लिए एक सरल विधि

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

पर सीडीएसई @ सीडीएस Nanorods इरिडियम आक्साइड नैनोकणों के प्रकाश रासायनिक ऑक्सीडेटिव विकास

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

Thermally स्थिर और Carboxylated सेल्यूलोज nanocrystals और Nanofibrils का उपयोग अत्यधिक Recyclable dicarboxylic एसिड की ग्रीन और कम लागत पर उत्पादन

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

Microfluidic सूखी-कताई और पुनर्जीवित रेशम Fibroin फाइबर का लक्षण वर्णन

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

स्थिर डीएनए रूपांकनों, 1D और 2 डी Nanostructures छोटे परिपत्र डीएनए अणुओं से निर्माण

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