Прагрэс даследаванняў і перспектывы функцыянальнай цэлюлозы

Даследаванні па функцыянальнай цэлюлозе дасягнулі значнага прагрэсу ў апошнія гады, абумоўленае расце попытам на ўстойлівыя і аднаўляльныя матэрыялы ў розных галінах. Функцыянальная цэлюлоза ставіцца да вытворных цэлюлозы альбо мадыфікаванай цэлюлозы з індывідуальнымі ўласцівасцямі і функцыянальнасцямі за межамі іх роднай формы. Вось некаторыя ключавыя даследаванні і перспектывы функцыянальнай цэлюлозы:

1. Біямедыцынскія прымяненне: функцыянальныя вытворныя цэлюлозы, такія як карбоксиметил цэлюлоза (CMC), гідраксіпрапіл цэлюлозы (HPC) і нанакрышталі цэлюлозы (з ЧПУ), вывучаюцца для розных біямедыцынскіх прымянення. Сюды ўваходзяць сістэмы дастаўкі наркотыкаў, раневыя павязкі, тканкавыя будаўнічыя лясы і біясенсары. Біялагічная сумяшчальнасць, біяраскладальнасць і наладжаныя ўласцівасці цэлюлозы робяць яго прывабным кандыдатам для такіх прыкладанняў.
2. Матэрыялы нанацэлюлозы: нанацэлюлоза, уключаючы нанакрышталі цэлюлозы (з ЧПУ) і нанафібрыл цэлюлозы (CNFS), выклікалі значную цікавасць з-за сваіх выключных механічных уласцівасцей, высокага суадносін і вялікай плошчы паверхні. Даследаванні засяроджана на выкарыстанні нанацэлюлозы ў якасці арматуры ў кампазітных матэрыялах, плёнках, мембранах і аэрагелях для ўпакоўкі, фільтрацыі, электронікі і структурных матэрыялаў.
3. Разумныя і спагадныя матэрыялы: Функцыяналізацыя цэлюлозы з стымулюючымі палімерамі або малекуламі дазваляе развіваць разумныя матэрыялы, якія рэагуюць на знешнія раздражняльнікі, такія як рН, тэмпература, вільготнасць або святло. Гэтыя матэрыялы знаходзяць прымяненне ў дастаўцы наркотыкаў, зандзіраванні, прыводу і кіраваным вылучэнні.
4. Мадыфікацыя паверхні: метады мадыфікацыі паверхні вывучаюцца, каб адаптаваць уласцівасці паверхні цэлюлозы для пэўных прымянення. Прышчэпка паверхні, хімічная мадыфікацыя і пакрыццё функцыянальнымі малекуламі дазваляюць увядзенне патрэбных функцый, такіх як гідрафобнасць, антымікробныя ўласцівасці або адгезія.
5. Зялёныя дабаўкі і напаўняльнікі: вытворныя цэлюлозы ўсё часцей выкарыстоўваюцца ў якасці зялёных дабавак і напаўняльнікаў у розных галінах, каб замяніць сінтэтычныя і не аднаўляльныя матэрыялы. У палімерных кампазітах напаўняльнікі на аснове цэлюлозы паляпшаюць механічныя ўласцівасці, памяншаюць вагу і павышаюць устойлівасць. Яны таксама выкарыстоўваюцца ў якасці мадыфікатараў рэалогіі, загушчальнікаў і стабілізатараў у фарбах, пакрыццях, клеях і сродках асабістай гігіены.
6. Экалагічная аднаўленне: Функцыянальныя матэрыялы цэлюлозы вывучаюцца для прымянення экалагічнай аднаўлення, такіх як ачышчэнне вады, адсорбцыю забруджвальных рэчываў і ачыстка разліву нафты. Адсарбенты і мембраны на аснове цэлюлозы паказваюць абяцанне для выдалення цяжкіх металаў, фарбавальнікаў і арганічных забруджвальных рэчываў з забруджаных крыніц вады.
7. Захоўванне і пераўтварэнне энергіі: Матэрыялы, атрыманыя ў цэлюлозе, вывучаюцца для захоўвання энергіі і пераўтварэння, уключаючы суперка-спыністы, батарэі і паліўныя элементы. Нанацэлюлозныя электроды, сепаратары і электраліты прапануюць такія перавагі, як высокая плошча паверхні, наладжаная сітаватасць і экалагічная ўстойлівасць.
8. Лічбавае і дабаўку: Функцыянальныя цэлюлозныя матэрыялы выкарыстоўваюцца ў тэхналогіі лічбавага і адытыўнага вытворчасці, такіх як 3D -друк і друк струйных. Біяінкі на аснове цэлюлозы і друкаваныя матэрыялы дазваляюць вырабляць складаныя структуры і функцыянальныя прылады з біямедыцынскімі, электроннымі і механічнымі прыкладаннямі.

Даследаванне па функцыянальнай цэлюлозе працягвае прасоўвацца, абумоўленае пошукам устойлівых, біялагічна сумяшчальных і шматфункцыянальных матэрыялаў у розных галінах. Чакаецца, што далейшае супрацоўніцтва паміж навуковымі коламі, прамысловасцю і дзяржаўнымі ўстановамі паскорыць развіццё і камерцыялізацыю інавацыйных прадуктаў і тэхналогій на аснове цэлюлозы ў бліжэйшыя гады.