옥수수 껍질로부터 셀룰로오스 및 미세결정성 셀룰로오스의 준비에 대한 더 가까운 접근

초록 이 연구에서는 간단하고 친환경적인 방법으로 옥수수 껍질에서 효과적으로 셀룰로오스를 생산하였다. 셀룰로오스 추출에 대한 주요 영향 변수를 조사하였으며, 옥수수 껍질을 고체/액체 비율(S/L) 1:10 g mL −1, 70 °C에서 90분 동안 12.5 wt % NaOH 용액으로 처리한 후 리그닌 및 헤미셀룰로오스 절단의 최고 수율을 달성하였다. 이후 80 °C에서 90분 동안 10 wt % H 2 O 2 용액으로 수행한 표백은 약 87의 밝기 값 ( L * ), 색도 지수 a * = -1.85, b * = 2.94를 가진 높은 순도(90.86 %)와 결정성(64.94 %)의 셀룰로오스를 생산하였다. 푸리에 변환 적외선, 주사전자현미경, X선 회절 분석은 원료에서 리그닌 제거 잔여물 및 표백된 것으로의 화학 조성 변화에 따른 형태 및 구조 수정, 결정성에서의 명확한 전환을 보여주었다. 미세결정 셀룰로오스(MCC)를 합성하기 위해, 다양한 농도와 지속 시간의 H 2 SO 4 용액에서 수소분해를 조사하였으며, 레이저 회절 분광법을 통해 입자 크기 분포를 모니터링하였다. 가장 효율적인 조건(30 wt % H 2 SO 4, 18시간, 45 °C, 1:10 S/L 비율)에서 얻어진 MCC는 평균 입자 크기 42.68 µm, 결정성 정도 61.6 %, 셀룰로오스 순도 92.5 %에 도달하였다. 한편, 4 N HCl 용액을 사용한 유사한 매개변수로는 같은 순도이지만 더 높은 결정성(65.6 %), 평균 크기 67.62 µm, 더 높은 종횡비를 가진 MCC를 만들었다. SEM 이미지는 4 N HCl이 30 wt % H 2 SO 4에 비해 셀룰로오스 미세섬유에서 덜 해로운 및 침식적인 작용과 덜 파편화를 초래했음을 보여주었다. 연구 결과는 옥수수 껍질이 셀룰로오스 및 MCC를 생산할 수 있는 가능성을 지지한다.