Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tiềm năng sử dụng các nanoparticle hữu cơ tổng hợp từ vỏ cây Gmelina (Gmelina arborea Roxb.) làm chất độn nano trong keo gỗ: các thuộc tính vật lý, hóa học và nhiệt
Tóm tắt
Gmelina (Gmelina arborea Roxb.) là một trong nhiều loài gỗ được tìm thấy trong rừng cộng đồng ở Indonesia, đặc biệt là tỉnh Tây Java. Để đạt được lợi ích tối đa từ rừng cộng đồng, việc sử dụng gỗ cần phải vượt ra ngoài gỗ xây dựng. Các nhà khoa học cần tìm ra những ứng dụng thay thế cho chất thải vỏ gỗ. Mục tiêu của nghiên cứu này là khảo sát các đặc tính của nanoparticle hữu cơ sản xuất từ vỏ cây Gmelina (GWB), sử dụng phương pháp nghiền bi thông thường. GWB, một chất thải hữu cơ từ rừng cộng đồng, đã được chuyển đổi thành nanoparticle bằng phương pháp nghiền bi trong 96 giờ và sau đó được lọc bằng bốn loại lưới (T77, T90, T120 và T200). Nanoparticle đã được đặc trưng và nghiên cứu về kích thước hạt, hình thái, thành phần hóa học, nhóm chức và độ tinh thể bằng cách sử dụng kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM), kính hiển vi điện tử quét (SEM), kính hiển vi điện tử quét mở rộng với quang phổ tia X phân tán năng lượng (SEM–EDS), quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) và nhiễu xạ tia X (XRD). Kích thước nanoparticle đo được bằng phân tích TEM nhỏ hơn 100 nm, được tạo ra từ loại lưới T90, trong khi dựa trên phân tích SEM, được tìm thấy là 104–254 nm, 71–104 nm, 33–47 nm và 33–38 nm; được sản xuất từ các loại lưới T77, T90, T120 và T200 tương ứng. Tỷ lệ kích thước nanoparticle là 11,2%, 82,9%, 3,5% và 0,6%; được tạo ra từ các loại lưới T77, T90, T120 và T200 tương ứng, và phần còn lại (1,8%) nanoparticle bị giữ lại trên loại lưới T77. Các thành phần hóa học thu được từ phân tích SEM–EDS gồm carbon, oxygen, potassium và calcium. Phân tích FTIR cho thấy sự hiện diện của C–O–C trong dải phẳng và đối xứng tại 829 cm−1 trong nanoparticle được tạo ra từ loại lưới T200, trong khi không có C–O–C từ nanoparticle được sản xuất từ loại lưới T77, T90 và T120. Cấu trúc tinh thể thu được từ phân tích XRD cho thấy có calcium oxalate hydrate (C2CaO4·H2O) với kích thước đường kính tinh thể là 20 nm. Kết quả này tương tự, được sản xuất bởi các loại lưới T77 và T200.
Từ khóa
#Gmelina #nanoparticle #vỏ cây #keo gỗ #phân tích SEM #phân tích FTIR #phân tích XRDTài liệu tham khảo
Abdul Khalil HPS, Fizree HM, Jawaid M, Alattas OS (2011) Preparation and characterization of nano-structured materials from oil palm ash: a bio-agricultural waste from oil palm mill. BioResources 6:4537–4546
Allouche J (2013) Synthesis of organic and bioorganic nanoparticles: an overview of the preparation methods. nanomaterials: a danger or a promise? In: Brayner R, Fievet F, Coradin T (eds) A chemical and biological perspective. Springer, London, pp 27–74
Buamscha MG, Altland JE, Sullivan DM, Horneck DA, Cassidy J (2007) Chemical and physical properties of douglas fir bark relevant to the production of container plants. HortScience 42(5):1281–1286
Buzea C, Pacheco II, Robbie K (2007) Nanomaterials and nanoparticles: sources and toxicity. Biointerphases 2:MR17–MR172
Carter FL, Cario AM, Stanley JB (1978) Termiticidal components of wood extracts: 7-methyljuglone from diospyros virginia. J Agric Food Chem 26(4):869–873
Chow S, Steiner PR (1979) Comparisons of the cure of phenol-formaldehyde novolac and resol systems by differential scanning calorimetry. J Appl Polym Sci 23(7):1973–1985
Clemons CM, Caufield DF (2005) Wood flour. In: Xanthos M (ed) Functional fillers for plastics. Wiley, Weinheim, pp 249–270
Eberhardt TL, Reed KG (2005) Grinding and classification of pine bark for use as plywood adhesive filler, peer reviewed. In: Appita Pre Symposium, pp 109–113
Eberhardt TL, Reed KG (2006) Strategies for improving the performance of plywood adhesive mix fillers from southern yellow pine bark. For Prod J 56(10):64–68
Eberhardt TL, Reed KG, So CL (2009) Partitioning of pine bark components to obtain a value-added product for plywood manufacture. In: Hse CY, Jiang Z, Kuo, ML (eds) Advanced biomass science and technology for bio-based products., developed from a symposium sponsored by Chinese Academy of Forestry & USDA Forest Service, Southern Research Station, pp 302–309
Falah S, Katayama T, Suzuki T (2008) Chemical constituents from Gmelina arborea bark and their antioxidant activity. J Wood Sci 54:483–489
Fan M, Dai D, Huang B (2012) Fourier transform infrared spectroscopy for natural fibres, Fourier transform—materials analysis. In: Salih Salih (ed) ISBN: 978-953-51-0594-7, InTech, pp 45–68. (http://www.intechopen.com/books/fourier-transform-materials-analysis/fourier-transform-infraredspectroscopy-for-natural-fibres)
Garside P, Wyeth P (2003) Identification of cellulosic fibres by FTIR spectroscopy: thread and single fibre analysis by attenuated total reflectance. Stud Conserv 48(4):269–275
Hagerman AE (2012) What is Tannin? The Tannin Handbook. http://chemistry.muohio.edu/hagerman. Accessed 15 Feb 2012
Harkin JM, Rowe JW (1971) Bark and its Possible Uses. Res. Note FPL-091. U.S.Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory, Madison, Wis. In Cooperation with the University of Wisconsin, p 56
Harkin JM, Rowe JW (1971) Bark and its possible uses. U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory, Madison, Wisconsin. In: Cooperation with the University of Wisconsin
Japanese Agricultural Standard [JAS] (2008) Japanese agricultural standard for plywood. The notification no. 1751 of Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries dated 2 Dec 2008
Jasni, Pari G, Ruliadi, Kosasih K, Sutrisno (2001) The potential use of tannin as a preservative for wood and Rattan. In: Proceedings of the fifth international conference on the development of wood science, Wood Technology and Forestry (ICWSF), Ljubljana, Slovenija, pp 61–67
Kampeerapappun P (2012) Preparation characterization and antimicrobial activity of electrospun nanofibers from cotton waste fibers. Chiang Mai J Sci 39(4):712–722
Khan MA, Ashraf SM, Malhotra VP (2004) Eucalyptus bark lignin substituted phenol formaldehyde adhesives: a study on optimalization of reaction parameters and characterization. J Appl Polym Sci 92:3514–3523
Marchessault RH (1962) Application of infra-red spectroscopy to cellulose and wood polysaccharides. Pure Appl Chem 5(1–2):107–130
Marra AA (1992) Characteristics and compostion of adhesives. In: Technology of wood bonding: principles in practice, 1 ed. Van Nostrand Reinhold, New York, pp 76–80
Miles PD, Smith WB (2009) Specific Gravity and other properties of wood and bark for 156 tree species found in North America. Res. Note NRS-38. Newtown Square, PA: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Northern Research Station, p 35
Ministry of Forestry of the Republic of Indonesia (2010) Opportunities of community forest investment in Java (in Indonesia). Directorate General for Development of Watershed Management and Social Forestry, Jakarta, p 66
Overney R (2012) Nanothermodynamics and nanoparticle synthesis part 1: nanoparticles and synthesis. NME 498. http://courses.washington.edu/overney/NME498_Material/NME498_Lectures/Lecture%20on%20Thermo%20and%20Nanoparticles%20v5.pdf. Accessed 19 May 2012
Park S, Baker JO, Himmel ME, Parilla PA, Johnson DK (2010) Cellulose crystallinity index: measurement techniques and their impact on interpreting cellulase performance. Biotechnol Biofuels 3:10
Patterson AL (1939) The scherrer formula for X-ray particle size determination. Phys Rev 56:978–982
Pizzi A (1994) Tannin-based wood adhesives. In: Pizzi A (ed) Advanced wood adhesives technology. Marcel Dekker Inc, New York, pp 149–215
Poletto M, Zattera AJ, Santana RMC (2012a) Structural differences between wood species: evidence from chemical composition, FTIR spectroscopy, and thermogravimetric analysis. J Appl Polym Sci 126:E336–E343
Poletto M, Zattera AJ, Forte MM, dan Santana RMC (2012b) Thermal decomposition of wood: influence of wood components and cellulose crystallite size. Bioresour Technol 109:148–153
Poletto M, Zattera AJ, dan Santana RMC (2012c) Thermal decomposition of wood: kinetics and degradation mechanisms. Bioresour Technol 126:7–12
Purwasasmita BS, Tafwidli F, Septawendar R (2013a) Synthesis and characterization of carbon nanocoil with catalytic graphitization process of (Oryza Sativa) pulp precursors. J Aust Ceram Soc 49(1):119–126
Purwasasmita BS, Larasati LD, Septawendar R, Nugraha AB, Aufan MR, Sosiati H (2013b) Synthesis and characterization of zirconia crystal using base hot water treatment (BHWT) method. J Aust Ceram Soc 49(2):89–94
Subyakto, Prasetya B (2003) Direct utilization of acacia wood bark powder as an adhesive of particle board. J Trop Wood Sci Technol 1(1):20–25
Subyakto, Suryanegara L, Gopar M, Prasetiyo KW (2005) Utilization of Acacia Wood Bark (Acacia mangium Willd) for particle board with low levels of phenol formaldehyde. J Trop Wood Sci Technol 3(2):20–23
Sutrisno, Syamsudin TS, Alamsyah EM, Purwasasmita BS (2014) Synthesis of bio-based nanomaterial from surian (Toona sinensis Roem) wood bark using conventional balls milling and its characterization. J Biol Sci 14(3):204–212
Sutrisno, Syamsudin TS, Alamsyah EM, Purwasasmita BS (2015) Synthesis and characterization of bio-based nanomaterials from Jabon (Anthocephalus cadamba (Roxb.) Miq) wood bark: an organic waste material from community forest. J Math Fund Sci 47(2):205–218
Sutrisno, Alamsyah EM, Sulistyawati E, Suheri A (2018) The potential use of wood waste ash nanofiller for improvement of laminated veneer lumber production made from Jabon (Anthocephalus cadamba). J Indian Acad Wood Sci 15(2):126–131
Sutrisno, Widyorini R, Syamsudin TS, Alamsyah EM, Purwasasmita BS (2020) Bonding strength of plywood bonded using phenol formaldehyde mixed with wood bark powder nanofiller. J Indian Acad Wood Sci 17(1):21–33
Torrey KS (2001) Influence of thermally conductive fillers on the physical properties of waferboard. Master Sci Chem Eng Mich Technol Univ 298:2001
Umer A, Naveed S, Ramzan N, Rafique MS (2012) Selection of a suitable method for the synthesis of copper nanoparticles. Brief Rep Rev 7:1–18