카복실산으로 나노셀룰로오스를 화학 기능화하는 친환경 공정

비독성 카복실산 두 가지(페닐아세트산 및 하이드로신남산)를 사용하여 셀룰로오스 나노크리스탈(CNC) 표면의 용매가 없는 에스터화 위한 친환경적이고 간단한 방법, SolReact가 개발되었다. 이 과정에서 카복실산은 단순히 그라프팅 에이전트로 작용하는 것이 아니라, 융점 이상의 용매 매체로도 작용한다. 핵심은 CNC를 건조하지 않고 에스터화 반응을 촉진하는 물의 증발에 의한 현장 용매 교환이다. 원자력 현미경 및 X선 회절 분석 결과, 이 친환경 공정 후 CNC의 치수 및 결정성 지수가 유의미하게 변화하지 않았다. 그라프팅된 카복실산의 존재는 원소 분석, 적외선 분광법 및 (13)C NMR 분석을 통해 특성화되었다. 그라프팅된 나노크리스탈(CNC-g-CA)의 표면 특성을 조절할 수 있는 능력은 X선 광전자 분광법 분석을 통해 평가되었다. 기능화된 CNC의 소수성 행동은 물 접촉각 측정 및 수증기 흡착을 통해 연구되었다. 이러한 바이오나노입자의 기능화는 복합재 제조에서, 이들 나노입자가 소수성 고분자 매트릭스에서 제한적인 분산성을 가지며, 표면에 결합된 페놀릭 그룹으로 인해 나노흡착제 역할을 할 수 있는 응용을 제공할 수 있다.