تهيه هيدروژل و آئروژل بلور نانوسلولز از پالپ پنبه و بررسي كاربرد آن به‌عنوان عايق حرارتي

در اين پژوهش هيدروژل نانوسلولز با انجام عمليات شيميايي (آبكافت اسيدي) و مكانيكي (امواج فراصوت) بر روي پالپ پنبه تهيه شد. عامل‌هاي متفاوت شامل نوع و غلظت اسيد، زمان آبكافت و قدرت امواج فراصوت بررسي شد. همچنين تهيه آئروژل نانوسلولز به روش تعويض حلال و سپس خشك‌كن انجمادي انجام و تأثير عامل‌هاي متفاوت شامل غلظت هيدروژل، نوع حلال و نسبت هيدروژل به حلال بررسي شد. ويژگي‌هاي نانوسلولز با دستگاه‌هاي FT-IR ،XRD ،SEM و TEM بررسي و پتانسيل زتا و درجه بسپارش آن‌ها اندازه‌گيري شد. نتيجه‌ها نشان مي‌دهد كه بازده سلولز نانوبلور (NCC) در شرايط بهينه 1/62% بوده است. در تصوير FE-SEM نانوسلولز ساختار شبكه‌اي از الياف آن ديده مي‌شود. در تصوير TEM آن، بلورهاي سلولزي ميله‌اي شكل با عرض 25 تا nm 50 و طول 100 تا nm 400 وجود دارد. درجه بسپارش سلولز نانوبلور 54/81 و از پايداري بالايي برخوردار است. آئروژل نانوسلولز به‌دست‌ آمده در شرايط بهينه داراي سطح ويژه معادل m^2/g./92 است. رسانايي حرارتي بسيار پايين آئروژل نانوسلولز، mW/m K 25، نشان مي‌دهد كه مي‌توان از اين تركيب به‌عنوان نانوعايق حرارتي با كارايي بالا استفاده كرد.