Repositorio UFRO · Omeka S

CO2 Adsorption of Surface-Modified Cellulose Nanofibril Films Derived from Agricultural Wastes

Primer Autor	Habibi, Youssef
Co-autores	Valdebenito, Fabiola Garcia, Rafael Cruces, Karen Ciudad, Gustavo Chinga-Carrasco, Gary
Título	CO2 Adsorption of Surface-Modified Cellulose Nanofibril Films Derived from Agricultural Wastes
Editorial	AMER CHEMICAL SOC
Revista	ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING
Lenguaje	en
Resumen	The present work demonstrates a simple and straightforward chemical modification of cellulose nanofibril (CNF) films in order to produce CO2 adsorbent materials. The CNF films were obtained from two agricultural residues, i.e. corn husks and oat hulls. CNF from kraft pulp was used for comparison purposes. Controlled surface silylation was conducted on the preformed CNF films in aqueous media under mild conditions using three aminosilanes bearing mono, di, and triamine groups. The success of the grafting of the aminosilanes on the CNF films was demonstrated by Fourier transform infrared and X-ray photoelectron spectroscopy analyses. The results of the contact angle measurements and field emission scanning electron microscopy coupled with energy dispersive spectroscopy showed homogeneous coverage by the amino groups on the surface of the modified CNF films, particularly with the diaminosilane N-[3-(trimethoxysilyl)propyl]thylenediamine (DAMO). The produced films were thermally stable, and when subjected to 99.9% CO2 flow at 25 degrees C, these modified films showed good adsorption of CO2. Indeed, after 3 h of exposure the adsorbed concentration of CO2 of the CNF films modified with DAMO was 0.90, 1.27, and 2.11 mmol CO2 g(-1) polymer for CNF films from corn husks, oat hulls, and kraft pulp, respectively. El presente trabajo demuestra una modificación química simple y directa de películas de nanofibrillas de celulosa (CNF) para producir materiales adsorbentes de CO2. Las películas de CNF se obtuvieron de dos residuos agrícolas, es decir, cáscaras de maíz y cáscaras de avena. CNF de pulpa kraft se utilizó para fines de comparación. Se realizó una sililación superficial controlada en las películas de CNF preformadas en medios acuosos bajo condiciones suaves utilizando tres aminosilanos con grupos mono, di y triamina. El éxito del injerto de los aminosilanos en las películas de CNF se demostró mediante análisis de espectroscopía fotoelectrónica de rayos X e infrarrojos por transformada de Fourier. Los resultados de las mediciones del ángulo de contacto y la microscopía electrónica de barrido de emisión de campo acoplada con la espectroscopía de energía dispersiva mostraron una cobertura homogénea por los grupos amino en la superficie de las películas de CNF modificadas, particularmente con el diaminosilano N-[3-(trimetoxisilil)propil]tilendiamina (DAMO). Las películas producidas fueron térmicamente estables y, al ser sometidas a un flujo de CO₂ del 99,9 % a 25 °C, estas películas modificadas mostraron una buena adsorción de CO₂. De hecho, tras 3 h de exposición, la concentración de CO₂ adsorbida de las películas de CNF modificadas con DAMO fue de 0,90, 1,27 y 2,11 mmol CO₂ g⁻¹ de polímero para las películas de CNF de hojas de maíz, cáscaras de avena y pulpa kraft, respectivamente.
Tipo de Recurso	Artículo original
Description	Los autores agradecen al Centro de Gestión de Residuos y Bioenergía (BIOREN) y al Programa de Doctorado en Ciencias de los Recursos Naturales de la Universidad de la Frontera, Chile, por el apoyo financiero brindado en el marco del Proyecto Elac 2015/T03-0715, ValBio-3D - Valorización de Biomasa Residual para Material 3D Avanzado. Se agradece al Consejo de Investigación de Noruega (subvención n.° 271054) por financiar parte de este trabajo. The authors are thankful to the center of waste management and bioenergy (BIOREN) and Sciences of Natural Resources Doctorate Program of Universidad de la Frontera, Chile, for financial support under the frame of Elac 2015/T03-0715 Project, ValBio-3D-Valorization of Residual Biomass for Advanced 3D Material. The Research Council of Norway (grant no. 271054) is acknowledged for funding part of this work.
doi	10.1021/acssuschemeng.8b00771
Formato Recurso	pdf
Palabras Claves	Cellulose nanofibrils Functionalization CO2 adsorbent material Nanofibrillas de celulosa Funcionalización material adsorbente de CO2
Ubicación del archivo	http://dx.doi.org/10.1021/acssuschemeng.8b00771
Categoría OCDE	Chemistry, Multidisciplinary# Green & Sustainable Science & Technology# Engineering, Chemical
Materias	Cellulose nanofibrils Functionalization CO2 adsorbent material Nanofibrillas de celulosa Funcionalización material adsorbente de CO2
Disciplinas de la OCDE	Ingeniería de los Materiales Química Analítica Otras Ingenierías y Tecnologías
Versión del recurso (Recomendado-único)	version publicada
Tipo de ruta	hibrida
Access Rights	metadata
Derechos de acceso	metadata
Id de Web of Science	WOS:000446413100007
Título de la cita (Recomendado-único)	CO2 Adsorption of Surface-Modified Cellulose Nanofibril Films Derived from Agricultural Wastes
Identificador del recurso (Mandatado-único)	Artículo original
Editorial	AMER CHEMICAL SOC
Revista/Libro	ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING
Categoría WOS	Química Multidisciplinaria Ciencia y tecnología verdes y sostenibles Ingeniería, Química
ISSN	2168-0485
Idioma	en
Referencia del Financiador (Mandatado si es aplicable-repetible)	UFRO BIOREN Elac 2015/T03-0715#Research Council of Norway 271054
Descripción	The authors are thankful to the center of waste management and bioenergy (BIOREN) and Sciences of Natural Resources Doctorate Program of Universidad de la Frontera, Chile, for financial support under the frame of Elac 2015/T03-0715 Project, ValBio-3D-Valorization of Residual Biomass for Advanced 3D Material. The Research Council of Norway (grant no. 271054) is acknowledged for funding part of this work.
Formato	pdf
Página de inicio (Recomendado-único)	12603
Página final (Recomendado-único)	12612