Characterization and performance improvement of tough hydrogels based on cellulose and chitin nanofibers

基于纤维素和甲壳素纳米纤维的坚韧水凝胶的表征和性能改进

• 批准号: 23780185
• 负责人: ABE Kentaro
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23780185/
• 关键词: セルロース; キチン; ナノファイバー; ゲル; 高強度; ハイドロゲル; アルカリ処理; キトサン

Cellulose and chitin exist in nature as highly crystalline nanofibers. First, this study prepared the hydrogels from an aqueous suspension of cellulose nanofibers only by NaOH treatment. The nanofiber suspensions were converted into two kinds of hydrogels with different crystal forms in response to the increasing concentration of NaOH. When treated in 6-9 wt% NaOH, a hydrogel was formed by aggregating the nanofibers with the original morphology and the original crystal form. However, the hydrogel prepared at 15 wt% NaOH had a network formed by the interdigitation of nanofibers and exhibited a highly crystalline cellulose II structure. This method can be applied to chitin nanofibers. In the case of chitins, the use of ethanol voided the dissolution during neutralization and enabled the preparation of a higher strength hydrogel. These unique hydrogels are expected to further expand the application area of natural polymer hydrogels by capturing the features of crystalline networks.

纤维素和几丁在自然界中作为高度结晶纳米纤维存在。首先，这项研究仅通过NaOH处理，从纤维素纳米纤维的水性悬浮凝胶中制备了水凝胶。纳米纤维悬浮液被转化为两种具有不同晶体形式的水凝胶，响应于NaOH的浓度增加。当在6-9 wt％NaOH中处理时，通过用原始形态和原始晶体形式聚集纳米纤维来形成水凝胶。然而，在15 wt％NaOH中制备的水凝胶具有由纳米纤维的插头形成的网络，并表现出高度结晶的纤维素II结构。该方法可以应用于几丁质纳米纤维。在几丁质的情况下，乙醇的使用在中和过程中散发了溶解，并使得能够制备更高的强度水凝胶。这些独特的水凝胶有望通过捕获晶体网络的特征来进一步扩大天然聚合物水凝胶的应用区域。

项目成果

京都大学教員活動データベース

京都大学教员活动数据库

セルロースおよびキチンナノファイバーから作るハイドロゲルの特性評価

由纤维素和甲壳素纳米纤维制成的水凝胶的表征

• 发表时间: 2012
• 作者: 阿部賢太郎;伊福伸介;矢野浩之
• 通讯作者: 矢野浩之

キチンナノファイバーから作製するハイドロゲル

由甲壳素纳米纤维制成的水凝胶

• 发表时间: 2012
• 作者: 阿部賢太郎;伊福伸介;矢野浩之
• 通讯作者: 矢野浩之

セルロースナノクリスタルのアルカリ処理に関する研究

纤维素纳米晶的碱处理研究

• 发表时间: 2013
• 作者: 阿部賢太郎;堀川祥生;矢野浩之
• 通讯作者: 矢野浩之

Formation and characterization of hydrogels prepared from cellulose nanofibers

纤维素纳米纤维制备的水凝胶的形成和表征

• 发表时间: 2012
• 作者: Abe K;Yano H
• 通讯作者: Yano H