Nanostructural characterisitics and changes of cellulose aqueous hydroxide solutions

Syfte och mål

Projektets mål var att generera metodkunskap och erfarenhet nödvändiga för att studera nano-strukturell organisation hos alkaliska cellulosavattenlösningar med hjälp av SAXS/WAXS. Att koppla ihop denna information med strukturkunskap på molekylär nivå skulle vara ett viktigt steg mot att belysa grundläggande mekanismer bakom dessa lösningars stabilisering/aggregering. De genomförda studierna kunde påvisa en korrelatoin mellan bassammansättning och cellulosakedjans konformation där kvaternära ammoniumhydroxider dikterar en stelare kedja.

Resultat och förväntade effekter

Metoder för provberedning, instrumentering och efterbehandling av rådata (inklusive arbete med tolkningsmodeller) har utvecklats och blivit en del av doktorandens/gruppens analytiska verktygslåda. Vidare har kontakt med synkrotronanläggningar/ansökningsförfarandet för synkrotrontid varit en viktig erfarenhet som ska gynna framtida initiativ. Ny kunskap om cellulosalösningars struktur som funktion av hydroxidbassammansättning har genererats (en publikation förbereds, "Scattering studies of the cellulose structure in aq hydroxide base solutions").

Upplägg och genomförande

Nanostruktur hos cellulosavattenlösningar i hydroxidbaser har studerats med SAXS/WAXS. Cellulosakoncentration, bassammansättning (kvaternära hydroxidbaser av varierande storlek/hydrofobicitet var kombinerade med natrium hydroxid) och temperatur var varierade och lösningarnas organisation med avseende på kedjornas geometri och aggregeringstillstånd analyserad (SAXS). WAXS studier användes för att undersöka de aggregerade/oupplösta strukturernas kristallinitet/ordning. Tillgång till synkrotrontid söktes för kompletterande in-situ studier utan framgång.