haku: @keyword NFC / yhteensä: 41
viite: 6 / 41
| Tekijä: | Lievonen, Miikka |
| Työn nimi: | Preparation and characterization of lignin nanoparticles |
| Ligniininanopartikkeleiden valmistus ja karakterisointi | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2014 |
| Sivut: | vi + 61 s. + liitt. 9 Kieli: eng |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Puunjalostustekniikan laitos |
| Oppiaine: | Kuitutuotetekniikka (KM3003) |
| Valvoja: | Österberg, Monika |
| Ohjaaja: | Valle Delgado, Juan Jose |
| Elektroninen julkaisu: | http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201501301789 |
| OEVS: | Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossaOppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa. Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/ Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.
Kirjautuminen asiakaskoneille
Opinnäytteen avaaminen
Opinnäytteen lukeminen
Opinnäytteen tulostus
|
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 2555 | Arkisto |
| Avainsanat: | nanoparticle lingninnanoparticle lignin nanocomposite NFC lifniini nanopartikkeli PDADMAC nanokomposiitti |
| Tiivistelmä (fin): | Tämän diplomityön tavoite oli tuottaa uutta tietoa liittyen kahden alkaliligniinipohjaisen nanopartikkelin valmistukseen ja ominaisuuksiin. Työssä käytettiin muokkaamatonta sekä asetyloitua kraft-ligniiniä. Valmistettujen nanopartikkeleiden karakterisointiin kuului niin partikkelikoon kuin - muodon tutkimus, sekä nanopartikkelidispersion stabiiliuden määrittäminen. Lisäksi tutkittiin nanopartikkeleiden ja selluloosamikrofibrillien välisiä vuorovaikutuksia sekä nanopartikkeleiden antimikrobisia ominaisuuksia. Partikkelikoon ja - dispersion stabiiliuden määritys tehtiin dynaamisen valonsironnan ja atomivoimamikroskooppimittausten avulla. Lisäksi nanopartikkelien vuorovaikutusominaisuuksia tutkittiin kvartsikristallimikrovaa'an avulla. Lopuksi tutkittiin nanopartikkeleiden antimikrobisia ominaisuuksia bakteerikasvustoa vastaan veri-agar-maljalla. Dynaamisen valonsironta - mittausten mukaan käsittelemättömien ligniininanopartikkeleiden halkaisija oli keskiarvoltaan 105 nm. Lisäksi nanopartikkelidispersion havaittiin olevan epävakaa 45 päivän mittausjakson kuluessa. Atomivoimamikroskooppimittausten mukaan partikkelikoko olisi ollut pienempi, 45 nm (N=11, sigma=2.3).Käsittelemättömät ligniininanopartikkelit olivat pintavarautuneita negatiivisesti. Asetyloitujen ligniininanopartikkeleiden halkaisija oli puolestaan 171 nm mitattuna dynaamisen valonsironnan avulla. Näiden partikkeleiden kohdalla dispersion oli vakaa mitattujen 45 päivän ajalta. Toisaalta atomivoimamikroskooppimittausten mukaan näiden nanopartikkeleiden koko on ollut kuitenkin 44 nm (N=11, sigma=5.7). Asetyloidut ligniininanopartikkelit olivat myös negatiivisesti varautuneita. Kummatkin nanopartikkelit näyttivät olevan hyvin liitettäviä mikrofibrilliselluloosapinnalle kun PDADMAC:ia käytettiin väliaineena. Toisaalta proteiini HFB1-DCBD-C, jonka aktiivisena komponenttina toimi hydrofobiini, ei juurikaan edesauttanut nanopartikkelien liittämistä selluloosapinnalle. Näin ollen voidaan päätellä, että partikkeleiden pintavaraus on tärkeässä roolissa tarkastellessa vuorovaikutusta selluloosamikrofibrilleiden kanssa, kun taas hydrofobinen vetovoima ei puolestaan olisi olennaista. Asetyloitujen nanopartikkeleiden huomattiin estävän bakteerikasvustoa tutkittuja gram-positiivisia bakteereita vastaan. Asetyloidusta ligniinistä valmistetut nanopartikkelit kuitenkin aiheuttivat myös hemolyysi-reaktion. Nanopartikkeleiden käsittelyominaisuudet vesi-dispersiossa avaavat prosessointimahdollisuuksia sovelluskohteille, kuten nanokomposiittimateriaaleille, joissa yhdistyvät ligniininanopartikkelit ja mikrofibrilliselluloosa. |
| Tiivistelmä (eng): | This work was carried in order to obtain new knowledge regarding preparation and characterization of two alkali lignin based nanoparticles (LNP) using both: unmodified (UM) and acetylated lignin (AC). This includes particle size and shape, as well as nanoparticle dispersion stability investigations. Additionally, nanoparticle interaction properties with nanofibrillated cellulose (NFC), as well as bacterial inhibition properties were examined. Particle size and dispersion stability studies were carried out with dynamic light scattering (DLS) and atomic force microscopy (AFM) experiments. Subsequently, particle interacting properties were examined by quartz crystal microbalance with dissipation monitoring (QCM-D). Finally, antimicrobial inhibition properties were carried out by bacterial growth experiments on blood agar plate. According to DLS measurements, the size of the unmodified lignin nanoparticles was observed to be an average diameter of 105 nm while the particle dispersion was observed to be unstable when followed during a 45 days' time scale. However, the AFM analysis suggests a slightly lower average particle diameter, 45 nm (N=11, sigma=2.3). UMLNPs were negatively charged on the surface of the particle. When measured with DLS, the acetylated lignin nanoparticles were observed to have an average diameter of 171 nm as the dispersion was stable over 45 days' time interval. Simultaneously, the AFM measurement demonstrated that the average particle diameter would be 44 nm (N=11, sigma=5.7) respectivel. The surface charge of the ACLNPs was negative. Both nanoparticles showed relatively good affinity to NFC when PDADMAC was used as an anchor. Furthermore, the protein HFB1-DCBD-C with a hydrophobin as an active component did not show improvement considering nanoparticle affinity to NFC. Therefore, it could be concluded that the surface charge may play an important role between LNP and NFC interactions while hydrophobical attraction does not. Acetylated lignin nanoparticles showed antimicrobial activity towards gram-positive bacteria. However, a hemolysis was caused by ACLNP dispersion. The fact that these nanoparticles exist in water dispersion suggests that lignin nanoparticles could be a possible precursor with nanofibrillated cellulose for renewable nanocomposite applications in the future. |
| ED: | 2015-02-08 |
INSSI tietueen numero: 50540
+ lisää koriin
INSSI