Nanocellulose: Một Họ Vật Liệu Mới Từ Thiên Nhiên
Tóm tắt
Những sợi cellulose có độ rộng trong phạm vi nanomet là những vật liệu có nguồn gốc từ thiên nhiên với những tính chất độc đáo và có tiềm năng hữu ích. Đặc biệt, những nanocellulose mới này mở ra các lĩnh vực đang phát triển mạnh mẽ liên quan đến vật liệu bền vững và nanocomposite, cũng như các thiết bị y tế và khoa học sự sống, cho hợp chất polymer tự nhiên cellulose. Các kích thước nano của các yếu tố cấu trúc này dẫn đến diện tích bề mặt lớn và do đó khả năng tương tác mạnh mẽ của các cellulose này với các loại hạt xung quanh, chẳng hạn như nước, hợp chất hữu cơ và polymer, các hạt nano, và các tế bào sống. Bài báo này tập hợp kiến thức hiện tại về việc tách cellulose vi sợi từ gỗ và ứng dụng của nó trong nanocomposite; chuẩn bị cellulose nanocrystalline và sử dụng nó như một tác nhân gia cố, và việc chế tạo sinh học cellulose nano khuẩn, cũng như đánh giá của nó như một vật liệu sinh học cho các cấy ghép y tế.
Từ khóa
#nanocellulose #cellulose vi sợi #nanocomposite #vật liệu bền vững #cellulose nanocrystalline #vật liệu sinh học #polymer #cấy ghép y tếTài liệu tham khảo
Turbak A. F., 1983, J. Appl. Polym. Sci. Appl. Polym. Symp., 37, 815
Klemm D., 2006, Adv. Polym. Sci. (Polysaccharides II), Vol. 205, 49
Herrick F. W., 1983, J. Appl. Polym. Sci. Appl. Polym. Symp., 37, 797
E.Dinand H.Chanzy M. R.Vignon A.Maureaux I.Vincent(General Sucrieri) US‐A 5964983 1999;
Dufresne A., 1998, Recent Res. Dev. Macromol. Res., 3, 455
Berglund L., 2005, Natural Fibers, Biopolymers, and Biocomposites, 807
Daiyong Y., 2007, Prog. Chem., 19, 1568
C. D. Edgar Abstr. of Papers 223rd ACS National Meeting(Orlando FL USA)2002 p. 116;
Revol J. F., 1998, J. Pulp Pap. Sci., 24, 146
J. F.Revol L.Godbout D.Gray US‐A 5629055 1997.
A. F.Turbak F. W.Snyder K. R.Sandberg(ITT Corp.) US‐A 4341807 1982.
D. Page “Fundamentals of Papermaking Fibers”: Transactions of the Symposium held at Cambridge UK September 17–22 1989 pp. 1–38.
T. Lindström L. Winter STFI internal report1988 C159.
Walecka J. A., 1956, Tappi, 39, 458
T. Lindström M. Ankerfors 7th International Paper and Coating Chemistry Symposium June 10–12 2009 (Hamilton Canada).
M.Rinaudo R.De Baynast J.Desbrieres(Agro Industrie Recherches et Developpements (A.R.D.)) EP‐B 859011 1998;
M. J.Cash A. N.Chan H. T.Conner P. J.Cowan R. A.Gelman K. M.Lusvardi S. A.Thompson F. P.Tise(Hercules Inc.) WO‐A 01066600 2001;
M. J.Cash A. N.Chan H. T.Conner P. J.Cowan R. A.Gelman K. M.Lusvardi S. A.Thompson F. P.Tise(Hercules Inc) US‐B 6602994 2003.
A.Heijnesson‐Hultén(Akzo Nobel N. V.) US‐A 20060289132 2006;
A.Heijnesson‐Hultén(EKA Chemicals) WO‐A 2007001229 2007;
Z.Tan X.Nguyen K. L.Maurer(International Paper Company) US‐A 20070119556 2007;
G. S.Banker V.Kumar(Biocontrol Incorporated) US‐A 5580974 1995;
G. S.Banker V.Kumar(Biocontrol Incorporated) US‐A 5405953 1995.
Saito T., 2007, Cellul. Commun., 14, 62
T.Lindström M.Ankerfors G.Henriksson(STFI Packforsk AB SE) WO‐A 2007091942 2007;
Taniguchi T., 1996, J. Soc. Mater. Sci. Jpn., 45, 472
Y.Matsuda M.Hirose K.Ueno(Tokushu Paper Mfg. Co. Ltd) US‐A 6214163 2001;
Y.Matsuda M.Hirose K.Ueno(Tokushu Paper Mfg. Co. Ltd) US‐A 6183596 2001.
H.Ishikawa S.Ide(Oji Paper Co. Ltd) US‐A 5269470 1993;
F.Curtol N. C.Eksteen(Pebble Bed Mudular Reactor (Proprietary) Ltd.) US‐A 20060006189 2006;
F. W.Herrick(ITT Corp.) US‐A 4481076 1983;
R.Cantiani G.Guerin A.Senechal I.Vincent J.Benchimol(Rhodia Chemie) US‐B 6231657 2001;
R.Cantiani G.Guerin A.Senechal I.Vincent J.Benchimol(Rhodia Chemie) US‐B 6224663 2001;
R.Cantiani G.Guerin A.Senechal I.Vincent J.Benchimol(Rhodia Chimie) US‐B 6306207 2001;
Lindström T., 1982, Sven. Papperstidn., 85, 146
G. V. Laivins A. M. Scallan Products of Papermaking(Trans. of the 10th Fund. Res. Symposium(Oxford UK) 1993 pp. 1235–1260).
Gennes P. G. de, 1979, Scaling Concepts in Polymer Physics
L. Wågberg L. Winter T. Lindström Papermaking Raw Materials(Trans. of the 8th Fund. Res. Symposium(Oxford UK) 1985 p. 917);
Yano H., 2005, Cellul. Commun., 12, 63
Chazeau L., 2003, Handb. Org.‐Inorg. Hybrid Mater. Nanocompos., 2, 63
Decher G., 2003, Multilayer Thin Films: Sequential Assembly of Nanocomposite Materials
Y.Wildlock A.Heijnesson‐Hultén(EKA Chemicals) WO‐A 2008076056 2008;
Y.Wildlock A.Heijnesson‐Hultén(EKA Chemicals) EP‐A 1936032 2008;
Schlosser H., 2008, Wochenbl. Papierfabr., 136, 1
P. J.Zuraw M. A.Johnsson D. E.Knox D. M.Waite(MeadWestwaco Corp.) US‐A 20080060774 2008;
L.Cousin F.Mora(International Paper Company) US‐A 5731080 1998.
H.Yano S.Nakahara(Knobbe Martens Olson & bear LLP) US‐A 20050067730 2005.
J. Y.Cavaille H.Chanzy V.Favier E.Benoit(Elf AtoChem. S. A.) US‐A 6103790 2000;
J. Y.Cavaille H.Chanzy E.Fleury J. F.Sassi(Rhone‐Poulenc Chimie France) WO‐A 9712917 1997.
D.Kanenari H.Takeyama(The Yokohama Rubber Co. Ltd) US‐A 20070241480 2007.
D. C.Kleinschmidt B.Roberts D.Fuqua J. R.Melchion(The Procter & Gamble Company) US‐A 4774095 1988;
M. K.Weibel(Weibel M. K.) US‐B 6251458 2001;
H. S.Koh I.Hayama(Asahi Foods Co. Ltd) US‐A 5609904 1997;
R. A.Share R. T.Broz(Lifewise Ingredients Inc.) US‐A 5603976 1997;
J. R.Morano(Crompton & Knowles Corp.) US‐A 5723164 1998;
Y.Yaginuma N.Mochihara Y.Tanaka T.Ootani K.Enatsu M.Akimoto A.Sakamoto(Asahi Kasei Kabushiki Kaisha) US‐A 20050272836 2005;
V. T.Huang F. A.Panda G. O.Rabe(Pillsbury Co US) US‐B 6368645 2002;
D. C.Tuasan T. A.Ruszkay S.Heese(FMC Corp.) US‐B 6689405 2004;
B.Lundberg G.Aronson(Fiberstar Inc.) US‐A 20060210687 2006;
B. Lundberg L. Gu R. R. Ruan L. Chen P. B. Addis J. E. Johnson (Regents of the University of Minnesota) 2006;
M.Akimoto(Asahi Kasei Chemicals Corporation) US‐A 20080107789 2008.
A. F.Turbak F. W.Snyder K. R.Sandberg(ITT Corp.) US‐A 4487634 1984;
A. F.Turbak F. W.Snyder K. R.Sandberg(ITT Corp.) US‐A 4500546 1985;
B.Langlois J.Benchimol G.Guerin I.Vincent A.Senechal R.Cantiani(Rhodia Chimie) US‐B 6348436 2002.
W. V.Klemp P. M.Ducker S. W.Sneed M.Suzuki(P.A. Morris & Assoc. P.C.) US‐A 20040193128 2004;
M.Suzuki S.Mori(Japan Absorbent Technology Institiute) US‐B 6540853 2003;
M.Suzuki K.Uchimoto K.Nakaoka(Japan Absorbent Technology Institute) US‐B 6569137 2003;
M.Suzuki S.Mori(Japan Absorbent Technology Institute) US‐A 20030114059 2003;
M.Suzuki Y.Hattori(Japan Absorbent Technology Institute (Tokyo)) US‐B 7381294 2008;
K.Sugiyama Y.Takamatso R.Kuwabara M.Tsubata M.Suzuki(Frommer Lawrence & Haug) US‐A 20040039363 2004;
K.Sugiyama Y.Takamutso R.Kuwabara M.Tsubata M.Suzuki(Frommer Lawrence & Haug) US‐A 20080065038 2008;
K. B.Makoui P. K.Chatterjee(McNeill‐PPC Inc) US‐A 4911700 1990;
K. B.Makoui P. K.Chatterjee(McNeil‐PPC Inc.) US‐A 5104411 1992;
P. A.Graef C. R.Bolstad N. B.Howard C. E.Miller D. T.Bunker(Weyerhaeuser Company) US‐B 6630054 2003;
A. G.Cashaw R.Cole H. L.Whittaker Jr. L.Jackson(Chicopee Corp.) US‐A 4705712 1987;
H.Takai T.Konishi(Uni‐Charm Corp.) US‐B 6749718 2004;
P. A.Graef D. T.Bunker C. E.Miller J. D.Mathews F. B.Howard T. M.Grant S. A.Naieni D. G.Marsh M. L.Dopps K.Rokman J.Jansson E.Laine(Weyerhaeuser Company) US‐B 06734335 2004.
P. K.Chatterjee K. B.Makoui(Personal Products Company) US‐A 4474949 1983.
J.Mondet(L’Oreal) US‐A 6001338 1999.
M. Andresen M. Stenstad T. Moretro P. Stenius 233rd ACS National Meeting(Chicago IL USA) 2007 p. CELL 178.
A. F.Turbak F. W.Snyder K. R.Sandberg(ITT Corp.) US‐A 4464287 1984;
A. F.Turbak F. W.Snyder K. R.Sandberg(ITT Corp.) US‐A 4452721 1984;
M. K.Weibel(SBP Inc.) US‐A 4629575 1983;
J. A.Westland G. S.Penny R. S.Stephens A. R.Winslow(Weyerhaeuser Company) US‐A 5350528 1994;
J. A.Westland G. S.Penny D. A.Leak(Weyerhaeuser Company) US‐A 5362713 1994.
S.Innami Y.Fukui(Daicel Chemical Industries) US‐A 4659388 1987.
A. F.Turbak A.El‐Kafrawy F. W.Snyder A. B.Auerbach(ITT Corp.) US‐A 4352770 1982.
J. Y.Cavaille A.Dufresne M.Paillet M. A. S.Azizi Samir F.Alloin J. Y.Sanchez(Buchanan Ingersoll PC) US‐A 20060102869 2006;
T.Tsukuda H.Funae(Mitsubishi Paper Mills) US‐B 6511774 2003.
Sjöstrom E., 1981, Wood Chemistry: Fundamentals and Applications
Fengel D., 1984, Wood: Chemistry, Ultrastructure, Reactions
Mark H. F., 2003, Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol. 4, 95
Edgar C. D., 2001, Cellulose, 23, 1
M. Seifert PhD thesis University of Jena 2004;
C. Wiegand Diploma thesis University of Jena 2004;
D. Pilz PhD thesis University of Hohenheim 2001.
Salmon S., 1997, J. Macromol. Sci. Rev. Macromol. Chem. Phys., 37, 199
Ciechanska D., 1998, Fibres Text. East. Eur., 6, 59
Yamanaka S., 1994, Cellulosic Polymers, Blends and Composites, 207
U. Udhardt PhD thesis University of Jena 2004.
Virginia Tech “Invention controls weavers of nanoscale biomaterials” http://www.vtnews.vt.edu/story.php?relyear=2008&itemno=693.
A.Ben‐Bassat R.Bruner S.Shoemaker Y.Aloni H.Wong D. C.Johnson A. N.Neogi(CP Kelco U.S. Incorporation) US‐B 6329192 2001;
T.Kouda Y.Nagata H.Yano F.Yoshinaga(Bio‐Polymer Research Co. Ltd.) US‐A 6013490 2000.
H. R.Bungay G. C.Serafica(Rensselaer Polytechnic Institute) US‐A 6071727 2000.
K.Frankenfeld M.Hornung B.Lindner M.Ludwig A.Muelverstedt H. P.Schmauder(fzmb Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie e.V.) DE‐A 10022751 2001.
N. L. F.Levy E. C.Kurokawa P. A. S.Podlech(Levy Nelson Luiz Ferreira) WO‐A 2004050986 2004;
L. F. X.Farah P. A. S.Podlech C. D. R.Archanjo L. A.Coral(Bionext Produtos Biotecnologicos Ltda.) WO‐A 2006066377 2006.
Hu H., 2008, Shipin Gongye Keji, 29, 267
Chawla P. R., 2009, Food Technol. Biotechnol., 47, 107
Li F., 2009, Zhongguo Zaozhi, 28, 56
Valla S., 2009, Microbial production of biopolymers and polymer precursors: applications and perspectives, 43
Bielecki S., 2008, Postepy Mikrobiol., 47, 163
Tan Y., 2007, Zhongguo Shengwu Gongcheng Zazhi, 27, 126
Bandyopadhyay‐Ghosh S., 2009, Gummi Fasern Kunstst., 62, 564
Yano H., 2009, Purasuchikkusu Eji, 55, 63
Pan Y., 2007, Hecheng Xianwei, 36, 6
Tabuchi M., 2007, Kagaku to Seibutsu, 45, 600
Tan Y., 2008, Xiandai Shengwuyixue Jinzhan, 8, 2344
Kato T., 2007, Cellul. Commun., 14, 154
Wang Q., 2007, Lett. Biotechnol., 18, 152
N. Heßler PhD thesis University of Jena 2008.
A. Bodin H. Backdahl B. Risberg P. Gatenholm 235th ACS National Meeting(New Orleans LA US) 2008 p. CELL‐011.
Lohmann & Rauscher GmbH & Co. KG “Suprasorb X + PHMB” to be found underhttp://www.lohmann‐rauscher.de/media/archive/4458.pdf.
W. Czaja M. Kawecki A. Krystynowicz K. Wysota S. Sakiel P. Wroblewski 227th ACS National Meeting(Anaheim CA US)2004 p. CELL‐157;
M.Brown Jr. W.Czaja M.Jeschke D.Young(Board Of Regents The University Of Texas System) WO‐A 2007027849 2007;
G.Serafica C.Damien G. A.Oster K.Lentz R.Hoon(Xylos Corporation) WO‐A 2006113796 2006;
Frankel V. H., 2004, Surg. Technol. Int., 12, 27
R.Hoon G. A.Oster C.Damien J. C. T.Wang G.Serafica(Xylos Corporation) US‐A 20050019380 2005;
G. C.Serafina R.Mormino G. A.Oster K. E.Lentz K. P.Koehler(Xylos Corporation) EP‐A 1356831 2003;
C. J.Damien G. A.Oster H. A.Beam(Xylos Corporation) CA‐A 2551019 2005;
C. J.Damien H. A.Beam G. A.Oster F. S.Wright G.Serafica(Xylos Corporation) US‐A 20050042263 2005;
E.Ono O.Watanabe S.Yamanaka JP‐A 03165774 1989;
H.Beam G.Serafica C.Damien F. S.Wright(Xylos Corporation) US‐A 20070128243 2005.
H.Wang W.Hu S.Chen S.Shi X.Zhang W.Shen X.Li(Donghua University) CN‐A 101264335 2008.
J. Hu J. M. Catchmark 2009 ASABE Annual International Meeting June 21–24(Reno Nevada)2009 p. 096777.
Bueno R. R., 2009, J. invasive cardiol., 21, 392
Putra A., 2008, Cellul. Commun., 15, 73
B. R. Evans H. O’Neill S. A. Hutchens R. S. Benson C. J. Rawn 235th ACS National Meeting(New Orleans LA US)2008 p. CELL‐010.
C.Xu D.Sun(Xu Chunyuan) CN‐A 101365264 2009.
Wang M., 2008, Gongneng Gaofenzi Xuebao, 21, 405