Структурні та морфологічні особливості мікрокристалічної целюлози із соєвої соломи

Анотація

Основною ідеєю даної роботи є дослідження можливості одержання мікрокристалічної целюлози з багатотонажного та малоцінного сільськогосподарського відходу та вивчення його структурних властивостей. Для дослідження використовувалась повітряно-суха соєва солома – відходи сільського господарства. З неї методом органо-сольвентної варки отримували мікрокристалічну целюлозу (МКЦ). За допомогою методів XRD, XRF, FTIR-ATR, AFM, TGA та DSC досліджено структуру та морфологію МКЦ. Встановлено, що збільшення гідромодуля знижує вміст лігніну та неорганічних компонентів. При цьому знижується як вихід МКЦ, так і її якісні характеристики. Перш за все, показник кристалічності МКЦ зменшується зі збільшенням кількості варильного розчину. У той же час смуга, що відповідала симетричним коливанням –СН₂ при 1435–1429 см^–1, яка відома як смуга кристалічності, зменшувалася зі збільшенням гідромодуля. Метод АСМ показує, що при формуванні поверхонь частинок МКЦ 10 утворюються не тільки групи частинок, висота елементів яких коливається від 23.8–28.1 до 16.9–26.8 нм, а й витягнуті одиниці, на поверхні яких є окремі частинки. Шорсткість поверхні 1.6 нм. У той же час поверхня МКЦ 15 має шорсткість Ra = 3.1 нм. Частинки розподілені по всій області сканування, без їхніх скупчень та агломератів, їхня висота 14.4, 18.7, 20.6, 17.4 і 23.9, 18.1, 24.7 нм. 3D-зображення частинок показало, що вони являють собою піраміди різної конфігурації, подібні до частинок у MКЦ 10. Діапазон западин і висот, характерних для MКЦ 15, значно менший (від –13 до +20.7 нм), ніж у MКЦ 10 (від –17.5 до 45.5 нм).