Cellulose: Eine Übersicht über Wasserinteraktionen, Anwendungen in Verbundwerkstoffen und Wasseraufbereitung

Cellulose ist bekannt dafür, gut mit Wasser zu interagieren, ist jedoch unlöslich darin. Viele Polysaccharide wie Cellulose sind dafür bekannt, bedeutende Wasserstoff-Bindungsnetzwerke zu haben, die die molekularen Ketten verbinden, und sind dennoch gegenüber wässrigen Lösungsmitteln resistent. Diese Übersicht beschreibt die Interaktion von Cellulose mit Wasser, betont jedoch die Bildung sowohl natürlicher als auch synthetischer Faserverbundwerkstoffe. Sie behandelt Studien über die Interaktion von Wasser mit Holz, die Biosynthese von Cellulose in der Zellwand, ihre Dispersion in wässrigen Suspensionen und schließlich in der Wasserfiltration und faserbasierten Verbundmaterialien. Diese Übersicht untersucht Wasser-Cellulose-Interaktionen und wie sie für synthetische und natürliche Verbundwerkstoffe genutzt werden können. Die Annahme, dass Cellulose amphiphil ist, wird kritisch betrachtet, insbesondere in Bezug auf ihre Verarbeitung. Darauf aufbauend wird der Fortschritt bei der Verwendung verschiedener geladener und modifizierter Formen von Nanocellulose zur Stabilisierung von Öl-Wasser-Emulsionen behandelt. Die Rolle des Wassers bei der wässrigen Bildung von chiralen nematischen Flüssigkristallen und anschließend, wenn sie in Verbundfilme getrocknet werden, wird behandelt. Die Übersicht wird auch die Verwendung von Cellulose als Hilfsmittel zur Wasserfiltration ansprechen, als einen Bereich, in dem Interaktionen effektiv genutzt werden können, um das menschliche Leben zu fördern.