Cellulose, polimer organîk a herî berbiçav li ser rûyê erdê, beşek girîng a biyomass û materyalên cûda yên pîşesaziyê pêk tîne. Yekbûnek strukturî ya balkêş ji bo têkbirina xwe ya bikêrhatî, girîng ji bo serîlêdanên wekî hilberîna biyotuel û rêveberiya windahiyan girîng dike. Hydrogen Peroxide (H2O2) wekî berendamek potansiyel ji ber belavbûna cellulose ji ber celulose celulose derket holê
Pêşkêş:
Cellulose, polysaccharide ku ji yekîneyên glukozê yên ku ji hêla girêdanên β - 1,4-glycosidic ve girêdayî ye, di dîwarên hucreyên nebatê de pêkhateyek mezin a strukturan e. Gundî li biyomassê ji bo pîşesaziyên cûda, di nav de kaxez û pulp, tekstîl, û biyolojî, ew çavkaniyek balkêş dike. Lêbelê, tora girêdana hîdrojenê ya hîdrojenê di nav celulose fibrils de li ser belavkirina belavkeran li pir solvents berxwedan e, ji bo karanîna wê ya kêrhatî û nûvekirinê pirsgirêkan dike.
Rêbazên kevneşopî ji bo belavkirina cellulose Contreationsertên dijwar, wek acîdên berbiçav an rûnê ionic, ku bi gelemperî bi fikarên hawirdorê û vexwarinên enerjiyê re têkildar in. Berevajî vê, peroxîdê hîdrojenê ji ber cewhera xwe ya oxidizasyonê û potansiyela xwe ji bo hilberîna cellulose ya jînenîgariya jîngehê pêşkêşî dike. Vê kaxezê di nav mekanîzmayên ku di bin belavkirina hîdrojenê peroksiyonê de peroxlose-navbeynkariyê dike û bandorên xwe û serîlêdanên pratîkî dinirxîne.
Mekanîzmayên belavkirina cellulose ji hêla hîdrojenê peroxide:
Belavkirina cellulose ji hêla peroksîdeya hîdrojenê ve têkildar dibe ku reaksiyonên kîmyewî yên tevlihev, di serî de oxidative cleavage of bondên glycosidic û astengkirina girêdana hîdrojenê ya intermolekular. Pêvajo bi gelemperî bi gavên jêrîn ve didome:
Oxidation of Groups Hydroxyl Van radîkalan êrîşî girêdanên glycosidic dikin, destpêkirina sitiştina zincîra zincîre û parçeyên cûrbecûr yên hucreya kurt.
Astengkirina girêdana hîdrojenê: Radîkalên Hydroxeys jî di navbera zincîreyên hîdrojenê de di navbera zincîrên cellulose de hilweşînin, qelskirina avahiya giştî û rûspîtkirina hêsantir dike.
Damezrandina Derivatives Soluble: Daxuyaniya oxidative ya cellulose encama avakirina navbeynkariya avê, wek mînak acîdên karboxîlî, aldehydes, û Ketones. Van derahatî bi zêdebûna solubility û kêmkirina viscosity beşdarî pêvajoya belavkirinê dibin.
Depolymerization and Fragmentation
Faktorên ku bandor li hember belavkirina celulose-celulose-navînî ya navînî dikin:
Karbidestiya belavkirina cellulose bi karanîna peroksîdeya hîdrojenê ji hêla faktorên cihêreng ve tê bandor kirin, di nav de:
Hişmendiya peroxîdê ya hîdrojenê: Hêlînên bilindtir ên peroksîdê hîdrojenê bi gelemperî di encamê de rêjeyên reaksiyonê yên zûtir û hilweşîna hucreya berfireh encam didin. Lêbelê, dibe ku hûrguliyên pir zêde zêde dibe sedema reaksiyonên alî an hilberên nederbasdar.
PH û germahî: PH ya navînî reaksiyonê bandor li nifşê radîkalên hîdroxeyd û aramiya derivatives cellulose bandor dike. Conditionsertên nermîn ên nermîn (PH 3-5) bi gelemperî tercîh dikin ku solulose solulose bêyî hilweşandina girîng zêde bikin. Wekî din, germahî bandor li koleolojiya reaksiyonê dike, bi germên bilindtir pêvajoya belavkirinê zûtir dike.
Hebûna katalîstan: Veguhastina ionên metal, wek hesin an bakûr, dikarin dekomasyona hîdrojenê peroksîdê bikin û avakirina radîkalên hîdroxyl zêde bikin. Lêbelê, hilbijartina katalîzator û pîvana wê divê bi baldarî xweşbîn be ku reaksiyonên aliyê kêm bike û ewlehiya kalîteya hilberê bike.
Morfolojiya hucr û krîteriyê: Gihîştina zincîra cellulose ji hîdrojenê Peroxide û radîkalên hîdroxeyl ji hêla morfolojiya materyalê û strukturên kristal ve bandor dike. Herêmên amorfûr ji depoyî ji dezgehên pir kristal in, hewce dike ku pêşgotin an stratejiyên guhastinê hewce bike ji bo baştirkirina gihîştinê.
Feydeyên û serîlêdanên peroksîdê hîdrojenê di belavkirina cellulose de:
Peroxîdê Hydrogen gelek feydeyên ji bo belavkirina cellulose li gorî rêbazên kevneşopî pêşkêşî dike:
Tevlîhevkirina jîngehê: Berevajî kîmyewîyên hişk ên wekî acîdê sulfurîk an solvorên chlorînkirî, peroxîdê hîdrojenî bi rengek berbiçav û oksîjenê di bin şert û mercên sivik de ye. Ev taybetmendiya jîngehê ya jîngehê wê ji bo pêkanîna cellulose ya domdar û sererastkirina windahiyê maqûl dike.
Conditionsertên reaksiyonê sivik: Derketina cellulose-hîdrojenê ya hîdrojî di bin şert û mercên germ û zextê de, kêmkirina vexwarinên enerjiyê û lêçûnên enerjiyê li gorî hîdrolîzasyona bilind-germ an dermanên ionic.
Oxidation Selective: Kulîlkên oxidative ji bondên hîdrojenî yên ji hêla hîdrojenê ve ji hêla hîdrojenê ve tê kontrol kirin, ku dihêle ku guheztina selektîf a zincîrên cellulose û hilberîna derivativesên xwerû bi taybetmendiyên taybetî re were kontrol kirin.
Serîlêdanên berbiçav: Derketinên soluble yên ku ji belavokên navînî yên Hîdrojenê hatine wergirtin di warên cûda de, di nav de hilberîna biomuel, amûrên fonksiyonel, û dermankirina biyomê,
Directions û rêwerzên pêşerojê:
Tevî taybetmendiyên wê yên sozdar, belavkirina hîdrojenê ya peroksiyonê ya hîdrojî-navborî gelek pirsgirêk û deverên ji bo baştirkirinê rû dide:
Hilbijartin û hilberîner: gihîştina derûpelên bilind ên soluble yên bi reaksiyonên piçûk ên bi kêmasiyên piçûk re dijber dimîne, nemaze ji bo feedstocksên biomasa tevlihev ên ku lignin û hememengî û hememelulose hene.
Pêvajoyên pîvanê û pêvajoyê: Pêvekirinên belavkirina hîdrojenê ya li ser astên pîşesaziyê hewce dike ku ji bo damezrandina aramî, û gavên berbiçav ên berbiçav, û domandina jîngehê ya domdar hewce bike.
Pêşveçûna Katalîstan: Sêwirana katalîstên karbidestan ji bo çalakkirina hîdrojenê û oxidasyona hîdroenê ji bo zêdekirina rêjeyên reaksiyonê û hilbijartinê dema kêmkirina pêkanîna katalîzasyon û hilberîna katalîzasyonê girîng e.
Valorization of Berhem: Stratejiyên ji bo nirxandina ji bo nirxandina ji bo veberhênana hîdrojenê, wek acîdên karboxîlî an şekirên oligomeric, dikaribû bêtir domdariya giştî û sererastkirina aborî ya pêvajoyê zêde bike.
Peroxîdê Hydrogen wekî solvinse kesk û versatile ji bo belavkirina cellulose digire, feydeyên wekî lihevhatina jîngehê, şertên bertekên nerm, û oxidasyonê bijartî pêşkêş dikin. Tevî pirsgirêkên domdar, hewildanên lêkolînê yên domdar ên ku di bin çavdêriya mekanîzmayên binavê de ne, û vekolîna serlêdanên romanê xweş bikin dê ji bo nirxên hîdrojen peroksîdê yên hîdrojenê zêde bikin.
Demjimêra paşîn: Avrêl-10-2024