科学家们回顾了当前进展细菌纤维素基纳米复合材料的合成及其潜在的应用。他们的研究结果已经发表在《华尔街日报》聚合物。
研究:细菌纤维素基聚合物纳米复合材料:一个回顾。图片来源:Kallayanee Naloka / Shutterstock.com
细菌纤维素
有几种不同形式的纤维素,可以用于商业应用程序,包括纤维素纳米晶体,纳米纤维纤维素,微晶纤维素,细菌纤维素。细菌纤维素也称为细菌nanocellulose。易功能化纤维素-哦债券在这些不同形式的让他们在许多重要的工业领域的广泛适用性。
尽管他们相似的成分,细菌纤维素和纤维素的基本性质和结构不同。主要的区别在于,细菌纤维素的纯度高,木质素的存在,果胶和半纤维素。由于其纯度,细菌纤维素的下游加工成本远低于植物的纤维素。
细菌纤维素的另一个重要好处是其增强植物纤维素相比表面积(二百倍)。此外,细菌纤维素的严格平行结构给予高程度的结晶度、聚合和增强抗拉强度。此外,细菌纤维素是无毒,无污染。此外,细菌纤维素具有良好的保水性行为。
细菌纤维素合成是非常有效的生长周期短,由于快速的新陈代谢和繁殖率高的微生物。这也提高了成本效率的纤维素合成细菌物种相比,植物来源。此外,细菌纤维素可以被修改,具有良好的成形性,扩大了商业应用潜在的生物高聚物。
细胞形态(一个)(×1500)和殖民地(B)(×100)k sucrofermentans h - 110。图片来源:Revin, V。V et al .,聚合物
这项研究
几个观点,最新进展和应用程序,主要是在生物医学和环境领域,综述了作者。纸是一个更新的评估在这个研究领域的最先进的。
评审论文的另一个关键贡献的讨论进展结合细菌nanocellulose与其他聚合物和生物活性制剂等药物,无机物和金属。生产复合材料的细菌nanocellulose,这些化合物是帮助开发新型复合材料具有广泛的应用在生物技术和生物医学领域。
可持续、高效细菌Nanocellulose生产方法
细菌纤维素是由一些革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌物种。而这生物聚合物具有高潜在的多个重要应用,大规模生产的细菌纤维素是目前具有挑战性。迫切需要一个高效的、可复制的,具有成本效益的生产过程。
文化游离方法已成为高度工业化合成细菌纤维素有前途的战略。此外,成本是一个关键的限制在细菌纤维素合成、研究者的注意力集中在利用工业,食品和农业废弃物基板产品的成本效益。几项研究已经证明了高纯度细菌nanocellulose从废物的发展。
原理概述细菌纤维素生产不同的工业废物。图片来源:Revin, V。V et al .,聚合物
细菌纤维素纳米复合材料
同时细菌nanocellulose具有许多好处,如生物降解性、生物相容性、高机械强度、高结晶度、高表面积,它缺乏一些属性。这些包括抗菌活性、催化活性、电磁性能、抗氧化性能,为特定的应用程序是必需的。
传授细菌nanocellulose与这些功能性质,研究人员产生了几个修改细菌nanocellulose近年来复合材料。细菌纤维素可以通过多个官能团的化学和物理方法。结合聚合物复合材料生产,纳米粒子,粘土、碳基纳米材料和金属氧化物。欧洲杯足球竞彩欧洲杯猜球平台
关键方法已经被科学家开发组件引入细菌nanocellulose矩阵生产复合材料。这些包括化学改性处理和净化后,微生物有机体的遗传操作。现场和让其它方法在最近的研究中已经探讨了生产高强度、生物相容性和功能化复合材料。
应用程序
最近的研究产生了许多有前途的细菌nanocellulose-based biocomposites的应用环境、生物医学和生物技术领域。目前,很多报道材料受到机械性能低,可怜的抗菌活性,欧洲杯足球竞彩并改善这些属性是当前研究的重点。
生物医药行业的应用程序包括伤口敷料,癌症治疗,药物输送,软组织工程和骨组织工程。强化材料氧化锌纳米颗粒,减少欧洲杯足球竞彩氧化石墨烯,PVA,和蒙脱土的纳米欧洲杯猜球平台复合材料具有良好的特性,如增强的热稳定性、生物相容性、止血和各向异性。
此外,功能化细菌纤维素复合材料已成功应用于生物传感器和作为污水处理的吸附剂去除有机和无机污染物。
广义分类BC复合材料准备与各种有机和无机材料的性质。欧洲杯足球竞彩图片来源:Revin, V。V et al .,聚合物
结论和未来的前景
虽然一些关键挑战仍然存在,潜在的细菌纤维素基材料为紧迫的医疗提供创新的解决方案和对环境的要求很高。欧洲杯足球竞彩审查提供了一个全面的分析当前发展中这些工业重要进展,可持续的生物材料。欧洲杯足球竞彩
作者指出,有一些关键的研究方向应该探索未来更深入的研究,如利用废料来提高纳米复合材料合成的成本效益和产量。欧洲杯足球竞彩代谢和基因工程以及优化低成本文化传媒,文化游离方法和设备。2020欧洲杯下注官网
最后,小说改性和功能化过程可以大大受益新的和创新的细菌纤维素复合材料的生产。这将提供新的发展机遇的材料可以提高生活质量,克服关键环境和医疗问题,人类面临21欧洲杯足球竞彩圣世纪。
进一步的阅读
Revin, V。V et al。(2022)细菌纤维素基聚合物纳米复合材料:一个回顾聚合物14(21)4670[网络]mdpi.com。可以在:https://www.mdpi.com/2073-4360/14/21/4670/htm
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