וואָס איז דער רעאַגענט וואָס צעלאָזט צעלולאָז?

צעלולאָז איז אַ קאָמפּלעקסע פּאָליסאַכאַריד צוזאַמענגעשטעלט פון פילע גלוקאָזע איינהייטן פארבונדן דורך β-1,4-גליקאָסידישע בונדן. עס איז דער הויפּט קאָמפּאָנענט פון פלאַנצן צעל ווענט און גיט פלאַנצן צעל ווענט שטאַרקע סטרוקטורעלע שטיצע און פעסטקייט. צוליב דער לאַנגער צעלולאָזע מאָלעקולאַרער קייט און הויכער קריסטאַליניטי, האט עס שטאַרקע פעסטקייט און נישט-לעזלעכקייט.

(1) אייגנשאפטן פון צעלולאָזע און שוועריקייט אין אויפלעזן

צעלולאָז האט די פאלגענדע אייגנשאַפטן וואָס מאַכן עס שווער צו צעלאָזן:

הויכע קריסטאַליניטי: די צעלולאָזע מאָלעקולאַרע קייטן פֿאָרמען אַ ענגע גיטער סטרוקטור דורך וואַסערשטאָף בונדן און וואַן דער וואַלס כוחות.

הויכער גראַד פון פּאָלימעריזאַציע: דער גראַד פון פּאָלימעריזאַציע (ד"ה די לענג פון דער מאָלעקולאַרער קייט) פון צעלולאָז איז הויך, געוויינטלעך פון הונדערטער ביז טויזנטער גלוקאָזע איינהייטן, וואָס פאַרגרעסערט די פעסטקייט פון דער מאָלעקול.

וואַסערשטאָף בונד נעץ: וואַסערשטאָף בונדן זענען וויידלי פאָרשטעלן צווישן און אין צעלולאָז מאָלעקולאַר קייטן, מאכן עס שווער צו ווערן חרובֿ און צעלאָזט דורך אַלגעמיינע סאָלוואַנץ.

(2) רעאַגענטן וואָס צעלאָזן צעלולאָזע

איצט, די באַקאַנטע רעאַגענטן וואָס קענען עפעקטיוו צעלאָזן צעלולאָז זענען דער הויפּט די פאלגענדע קאַטעגאָריעס:

1. יאָנישע פליסיקייטן

יאָנישע פליסיקייטן זענען פליסיקייטן צוזאמענגעשטעלט פון אָרגאַנישע קאַטיאָנען און אָרגאַנישע אָדער נישט-אָרגאַנישע אַניאָנען, געוויינטלעך מיט נידעריקע וואָלאַטיליטי, הויך טערמישע פעסטקייט און הויך אַדזשאַסטאַביליטי. עטלעכע יאָנישע פליסיקייטן קענען אויפלעזן צעלולאָזע, און דער הויפּט מעханіזם איז צו ברעכן די וואַסערשטאָף בונדן צווישן צעלולאָזע מאָלעקולאַרע קייטן. געוויינטלעכע יאָנישע פליסיקייטן וואָס אויפלעזן צעלולאָזע אַרייַננעמען:

1-בוטיל-3-מעטהילימידאזאָליום כלאָריד ([BMIM]Cl): די יאָנישע פליסיקייט צעלאָזט צעלולאָז דורך אינטעראַקטירן מיט וואַסערשטאָף בונדן אין צעלולאָז דורך וואַסערשטאָף בונד אַקסעפּטאָרן.

1-עטיל-3-מעטהילימידאזאליום אצעטאט ([EMIM][Ac]): די יאנישע פליסיקייט קען אויפלעזן הויכע קאנצענטראציעס פון צעלולאזע אונטער רעלאטיוו מילדע באדינגונגען.

2. אַמין אַקסאַדאַנט לייזונג
אַמין אַקסאַדאַנט לייזונג, אַזאַ ווי אַ געמישטע לייזונג פון דיעטילאַמין (DEA) און קופּער כלאָריד, ווערט גערופן [Cu(II)-אַמאָניום לייזונג], וואָס איז אַ שטאַרקע סאָלווענט סיסטעם וואָס קען אויפלעזן צעלולאָזע. עס צעשטערט די קריסטאַל סטרוקטור פון צעלולאָזע דורך אַקסאַדיישאַן און הידראָגען בונד, מאַכנדיג די צעלולאָזע מאָלעקולאַרע קייט ווייכער און מער אויפלעזלעך.

3. ליטיום כלאָריד-דימעטהילאַסעטאַמיד (LiCl-DMAc) סיסטעם
די LiCl-DMAc (ליטיום כלאָריד-דימעטהילאַסעטאַמיד) סיסטעם איז איינע פון ​​די קלאַסישע מעטאָדן פֿאַר אויפֿלעזן צעלולאָזע. LiCl קען שאַפֿן אַ קאָנקורענץ פֿאַר וואַסערשטאָף בינדונגען, דערמיט צעשטערן די וואַסערשטאָף בינדונג נעץ צווישן צעלולאָזע מאָלעקולן, בשעת DMAc ווי אַ סאָלווענט קען גוט אינטעראַקטירן מיט דער צעלולאָזע מאָלעקולאַרער קייט.

4. הידראָכלאָריק זויער/צינק קלאָריד לייזונג
די הידראָכלאָריד זויער/צינק כלאָריד לייזונג איז אַ פרי-אנטדעקטער רעאַגענט וואָס קען אויפלעזן צעלולאָזע. עס קען אויפלעזן צעלולאָזע דורך שאַפֿן אַ קאָאָרדינאַציע-עפֿעקט צווישן צינק כלאָריד און צעלולאָזע מאָלעקולאַרע קייטן, און הידראָכלאָריד זויער צעשטערט די וואַסערשטאָף-בונדן צווישן צעלולאָזע מאָלעקולן. אָבער, די לייזונג איז שטאַרק קאָראָזיוו צו ויסריכט און איז באַגרענעצט אין פּראַקטישע אַפּליקאַציעס.

5. פיברינאָליטישע ענזימען
פיברינאָליטישע ענזימען (אַזאַ ווי צעלולאַסעס) צעלאָזן צעלולאָז דורך קאַטאַליזירן די דעקאָמפּאָזיציע פון ​​צעלולאָז אין קלענערע אָליגאָסאַקאַרידן און מאָנאָסאַקאַרידן. די מעטאָדע האט אַ ברייטע קייט פון אַפּליקאַציעס אין די פעלדער פון ביאָדעגראַדאַציע און ביאָמאַסע קאָנווערסיע, כאָטש איר צעלאָזן פּראָצעס איז נישט גאָר כעמישע צעלאָזן, אָבער ווערט דערגרייכט דורך ביאָקאַטאַליז.

(3) מעכאניזם פון צעלולאָזע אויפלעזונג

פֿאַרשידענע רעאַגענטן האָבן פֿאַרשידענע מעכאַניזמען פֿאַר אויפֿלעזן צעלולאָזע, אָבער בכלל קען מען זיי צושרייבן צו צוויי הויפּט מעכאַניזמען:
צעשטערונג פון וואַסערשטאָף בונדן: צעשטערונג פון די וואַסערשטאָף בונדן צווישן צעלולאָזע מאָלעקולאַרע קייטן דורך קאָנקורענטישע וואַסערשטאָף בונד פאָרמירונג אָדער יאָנישע ינטעראַקציע, מאַכנדיג עס סאַליאַבאַל.
מאָלעקולאַרע קייט רעלאַקסאַציע: פֿאַרגרעסערן די ווייכקייט פֿון צעלולאָזע מאָלעקולאַרע קייטן און רעדוצירן די קריסטאַליניטי פֿון מאָלעקולאַרע קייטן דורך פֿיזישע אָדער כעמישע מיטלען, אַזוי אַז זיי קענען אויפֿגעלייזט ווערן אין סאָלווענטן.

(4) פּראַקטישע אַפּליקאַציעס פון צעלולאָזע אויפלעזונג

צעלולאָזע אויפלעזונג האט וויכטיקע אַפּליקאַציעס אין פילע פעלדער:
צוגרייטונג פון צעלולאָזע דעריוואַטן: נאָך דעם ווי צעלולאָזע ווערט אויפגעלאָזט, קען מען עס ווייטער כעמיש מאָדיפֿיצירן צו צוגרייטן צעלולאָזע עטערס, צעלולאָזע עסטערס און אַנדערע דעריוואַטן, וואָס ווערן וויידלי גענוצט אין עסן, מעדיצין, קאָוטינגז און אַנדערע פעלדער.
צעלולאָז-באַזירטע מאַטעריאַלן: ניצנדיק צעלולאָזע, קען מען צוגרייטן צעלולאָזע נאַנאָפֿײַבערס, צעלולאָזע מעמבראַנען און אַנדערע מאַטעריאַלן. די מאַטעריאַלן האָבן גוטע מעכאַנישע אייגנשאַפֿטן און ביאָקאָמפּאַטיביליטעט.
ביאָמאַסע ענערגיע: דורך אויפלעזן און דעגראַדירן צעלולאָזע, קען עס ווערן פארוואנדלט אין פערמענטירבארע צוקערס פאר דער פּראָדוקציע פון ​​ביאָפיועלס ווי ביאָעטאַנאָל, וואָס העלפט דערגרייכן די אַנטוויקלונג און נוצן פון רינואַבאַל ענערגיע.

צעלולאָזע אויפלעזונג איז אַ קאָמפּליצירטער פּראָצעס וואָס נעמט אַרײַן קייפל כעמישע און פיזישע מעכאַניזמען. יאָנישע פליסיקייטן, אַמינאָ אַקסאַדאַנט לייזונגען, LiCl-DMAc סיסטעמען, הידראָטשלאָריק זויער/צינק קלאָריד לייזונגען און צעלאָליטישע ענזימען זענען איצט באַקאַנט ווי עפעקטיווע אַגענטן פֿאַר אויפלעזן צעלולאָזע. יעדער אַגענט האט זײַן אייגענעם יינציקן אויפלעזונג מעקאַניזם און אַפּליקאַציע פעלד. מיט דער טיפער שטודיע פון ​​דעם צעלולאָזע אויפלעזונג מעקאַניזם, גלויבט מען אַז מער עפעקטיווע און סביבה-פֿרײַנדלעכע אויפלעזונג מעטאָדן וועלן ווערן אַנטוויקלט, וואָס וועט צושטעלן מער מעגלעכקייטן פֿאַר דער נוצן און אַנטוויקלונג פון צעלולאָזע.