화석 연료 사용과 플라스틱 오염이 환경 문제에 미치는 영향에 대한 우려가 최근 몇 년 동안 증가했다. 그 결과, 환경 친화적인 에너지 및 재료 개발에 대한 전세계적 요구가 증가하고 있다. 이에 연구자들은 바이오매스를 지속 가능한 재료로 활용하려고 시도했으며, 엔지니어와 과학자들은 선형 포도당 사슬로 구성된 셀룰로오스를 처리하는 데 특히 관심을 보였다. 셀룰로오스는 가장 풍부한 생물 재생 자원 중 하나로 석유 및 기타 ...
화석 연료 사용과 플라스틱 오염이 환경 문제에 미치는 영향에 대한 우려가 최근 몇 년 동안 증가했다. 그 결과, 환경 친화적인 에너지 및 재료 개발에 대한 전세계적 요구가 증가하고 있다. 이에 연구자들은 바이오매스를 지속 가능한 재료로 활용하려고 시도했으며, 엔지니어와 과학자들은 선형 포도당 사슬로 구성된 셀룰로오스를 처리하는 데 특히 관심을 보였다. 셀룰로오스는 가장 풍부한 생물 재생 자원 중 하나로 석유 및 기타 화학 물질을 대체할 수 있는 생분해성, 환경 친화적인 물질 및 에너지원으로 연구되고 있다. 셀룰로오스는 섬유, 종이, 분리막, 폴리머 및 페인트 산업과 같은 상업용 응용 분야에서 널리 사용된다. 하지만 재생 가능한 천연 고분자인 셀룰로오스는 수많은 분자 내 및 분자간 수소 결합으로 단단한 골격과 긴밀한 사슬 패킹을 가져 물 및 유기 용매에 쉽게 용해되지 않는다. 유기용매는 증기압이 높아 실험자의 건강에 문제를 일으켰고 새로운 추출용매에 대한 관심이 높아졌다. 셀룰로오스 추출 용매에 대한 연구가 계속되는 동안 이온성액체는 낮은 증기압, 100 미만의 융점 및 불연성 특성으로 인해 유기 용매의 대체물로 부상했다. 공정 기반 이온성액체라고도 하는 깊은공융용매는 고유한 물리적 및 화학적 특성으로 인해 분석 분야에서 큰 응용 가능성을 보여주었지만 추출 및 분리 응용 분야에 대한 DES 연구는 여전히 불충분하다. 본 논문에서는 유기용매를 대체하기 위한 추출용매로 이온성액체와 깊은공융용매를 사용하여 목질계 셀룰로오스를 처리할 때, 주사전자현미경(SEM), X선 회절(XRD), 열중량분석(TGA) 측정을 통해 처리 후 물성의 차이를 연구하였다.
화석 연료 사용과 플라스틱 오염이 환경 문제에 미치는 영향에 대한 우려가 최근 몇 년 동안 증가했다. 그 결과, 환경 친화적인 에너지 및 재료 개발에 대한 전세계적 요구가 증가하고 있다. 이에 연구자들은 바이오매스를 지속 가능한 재료로 활용하려고 시도했으며, 엔지니어와 과학자들은 선형 포도당 사슬로 구성된 셀룰로오스를 처리하는 데 특히 관심을 보였다. 셀룰로오스는 가장 풍부한 생물 재생 자원 중 하나로 석유 및 기타 화학 물질을 대체할 수 있는 생분해성, 환경 친화적인 물질 및 에너지원으로 연구되고 있다. 셀룰로오스는 섬유, 종이, 분리막, 폴리머 및 페인트 산업과 같은 상업용 응용 분야에서 널리 사용된다. 하지만 재생 가능한 천연 고분자인 셀룰로오스는 수많은 분자 내 및 분자간 수소 결합으로 단단한 골격과 긴밀한 사슬 패킹을 가져 물 및 유기 용매에 쉽게 용해되지 않는다. 유기용매는 증기압이 높아 실험자의 건강에 문제를 일으켰고 새로운 추출용매에 대한 관심이 높아졌다. 셀룰로오스 추출 용매에 대한 연구가 계속되는 동안 이온성액체는 낮은 증기압, 100 미만의 융점 및 불연성 특성으로 인해 유기 용매의 대체물로 부상했다. 공정 기반 이온성액체라고도 하는 깊은공융용매는 고유한 물리적 및 화학적 특성으로 인해 분석 분야에서 큰 응용 가능성을 보여주었지만 추출 및 분리 응용 분야에 대한 DES 연구는 여전히 불충분하다. 본 논문에서는 유기용매를 대체하기 위한 추출용매로 이온성액체와 깊은공융용매를 사용하여 목질계 셀룰로오스를 처리할 때, 주사전자현미경(SEM), X선 회절(XRD), 열중량분석(TGA) 측정을 통해 처리 후 물성의 차이를 연구하였다.
Concerns regarding the influence of fossil fuel use and plastic pollution on environmental issues have grown recently. As a result, the global need for environmentally friendly energy and material development is growing. Researchers are attempting to utilise biomass as a sustainable material. Engine...
Concerns regarding the influence of fossil fuel use and plastic pollution on environmental issues have grown recently. As a result, the global need for environmentally friendly energy and material development is growing. Researchers are attempting to utilise biomass as a sustainable material. Engineers and scientists have been particularly interested in processing cellulose constructed out of linear glucose chains. One of the most plentiful biorenewable materials is cellulose, and it is being researched as a biodegradable, environmentally friendly material and energy source that can replace petroleum and other chemicals. It is widely used in commercial applications such as the paper, membrane, polymer, and paint industries. However, water and organic solvents are incompatible with the natural renewable polymer, owing to its stiff backbone and dense chain packing caused by numerous intra- and intermolecular hydrogen bonds. Organic solvents have a high vapor pressure, which causes problems for the experimenter's health. While research on cellulose extraction solvents continues, ionic liquids have become as a substitute for organic solvents due to their low vapor pressure, melting point less than 100, and non-flammable features. Deep eutectic solvents, also called process-based ionic liquids, have shown great application potential in the analytical field due to their unique physical and chemical properties, but deep eutectic solvent studies on extraction and separation applications are still insufficient.
In this paper, when treating cellulose using ionic liquid and deep eutectic solvent as an extraction solvent to replace organic solvents, the difference in physical properties after treatment is studied through Scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), and Thermogravimetric analysis (TGA).
Concerns regarding the influence of fossil fuel use and plastic pollution on environmental issues have grown recently. As a result, the global need for environmentally friendly energy and material development is growing. Researchers are attempting to utilise biomass as a sustainable material. Engineers and scientists have been particularly interested in processing cellulose constructed out of linear glucose chains. One of the most plentiful biorenewable materials is cellulose, and it is being researched as a biodegradable, environmentally friendly material and energy source that can replace petroleum and other chemicals. It is widely used in commercial applications such as the paper, membrane, polymer, and paint industries. However, water and organic solvents are incompatible with the natural renewable polymer, owing to its stiff backbone and dense chain packing caused by numerous intra- and intermolecular hydrogen bonds. Organic solvents have a high vapor pressure, which causes problems for the experimenter's health. While research on cellulose extraction solvents continues, ionic liquids have become as a substitute for organic solvents due to their low vapor pressure, melting point less than 100, and non-flammable features. Deep eutectic solvents, also called process-based ionic liquids, have shown great application potential in the analytical field due to their unique physical and chemical properties, but deep eutectic solvent studies on extraction and separation applications are still insufficient.
In this paper, when treating cellulose using ionic liquid and deep eutectic solvent as an extraction solvent to replace organic solvents, the difference in physical properties after treatment is studied through Scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), and Thermogravimetric analysis (TGA).
주제어
#cellulose, hemicellulose, lignin, ionic liquids, deep eutectic solvent
학위논문 정보
저자
조인솔
학위수여기관
한국교통대학교 일반대학원
학위구분
국내석사
학과
화공생물공학과
지도교수
김기섭
발행연도
2022
총페이지
xiii ,94 p.
키워드
cellulose, hemicellulose, lignin, ionic liquids, deep eutectic solvent
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