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07.06.2018 | Original Paper | Ausgabe 8/2018

Cellulose 8/2018

Anti-solvents tuning cellulose nanoparticles through two competitive regeneration routes

Zeitschrift:
Cellulose > Ausgabe 8/2018
Autoren:
Zhaosheng Fan, Jianbo Chen, Wenji Guo, Fang Ma, Suqin Sun, Qun Zhou
Wichtige Hinweise

Electronic supplementary material

The online version of this article (https://​doi.​org/​10.​1007/​s10570-018-1897-x) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Abstract

In this work, cellulose nanoparticles regenerated by water, methanol, ethanol and n-propanol as the anti-solvents from ionic liquid solution were studied systematically. Crystallinity and enthalpy in cellulose degradation of the regenerated cellulose decreased in the order water > methanol > ethanol > n-propanol. Nevertheless, the thermal stability of the regenerated cellulose showed an opposite trend. In addition, morphology of regenerated cellulose changed sharply with the variation of anti-solvents. Moreover, we introduced Kamlet–Taft parameters of anti-solvents to analyze the crystallinity, enthalpy in cellulose degradation and thermal stability variation of regenerated cellulose. Hydrogen bond acidity and basicity of anti-solvent definitely drove the property variation of regenerated cellulose nanoparticles to opposite directions. Furtherly, we proposed two competitive cellulose regeneration routes, providing a reasonable explanation to the crystallinity, enthalpy in cellulose degradation and thermal stability variation of regenerated cellulose nanoparticles. Our work successfully demonstrate that H-bond acidity/basicity of anti-solvent could tune the property of regenerated cellulose nanoparticles, unveiling the competitive routes of cellulose regeneration.

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