Thermally Insulating Cellulose Nanofiber Aerogels from Brewery Residues

纳米纤维素 气凝胶 纳米纤维 材料科学 纤维素 热导率 复合材料 热稳定性 化学工程 工程类
作者
Nadia Ahmadi Heidari,Milad Fathi,Nasser Hamdami,Hesam Taheri,Gilberto Siqueira,Gustav Nyström
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:11 (29): 10698-10708 被引量:44
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.3c01113
摘要

Brewery spent grain (BSG), the main waste of the brewery industry, is often disposed of or sold as an animal feed at low prices, neglecting the potential for further valorization. In this work, BSG was used for the first time to produce cellulose nanofiber aerogels for green thermal insulating applications. Cellulose nanofibers (CNFs) were extracted from BSG through microfluidization with and without TEMPO-oxidation pretreatment to obtain bio-based building blocks for aerogels. The TEMPO-treated CNFs exhibited a finer diameter (5.4 nm) with a more homogeneous size distribution (2–10 nm) than that of nonoxidized samples. All of the produced aerogels demonstrated low densities (0.009–0.031 g/cm3), low thermal conductivities (32.3–37.7 mW/mK), and a compressive Young’s modulus in the range of 4–311 kPa. Unidirectional freezing and TEMPO-oxidation showed a distinct improvement in the thermal conductivity and mechanical properties of the aerogels compared to the random frozen samples. Specifically, the unidirectional frozen aerogel with the highest investigated CNF concentration of 3 wt % exhibited the lowest thermal conductivity (32.4 mW/mK), highest Young’s modulus (311 kPa), and good thermal stability. These results show that the BSG-derived nanocellulose is a valuable resource for producing eco-friendly, biodegradable, and thermally insulating aerogels.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
小马甲应助75986686采纳,获得10
1秒前
苗苗发布了新的文献求助10
1秒前
好运来发布了新的文献求助10
1秒前
liuxinyu发布了新的文献求助10
1秒前
GGBond发布了新的文献求助10
1秒前
机会啊完成签到,获得积分10
1秒前
科研包发布了新的文献求助30
2秒前
2秒前
xiao6fan完成签到 ,获得积分10
2秒前
purple完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
加鲁鲁lu完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
思源应助不语采纳,获得10
3秒前
orixero应助hw采纳,获得10
3秒前
开心的天曼完成签到,获得积分10
3秒前
天天发布了新的文献求助10
3秒前
粗心的易云完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
万能图书馆应助小猫咪采纳,获得10
3秒前
3秒前
lm发布了新的文献求助10
4秒前
书祝完成签到,获得积分10
4秒前
刘先生完成签到 ,获得积分10
4秒前
生化爱科研完成签到,获得积分10
4秒前
75986686发布了新的文献求助10
5秒前
夏天吃果酱完成签到,获得积分10
5秒前
sudor123456完成签到,获得积分10
5秒前
胜天半子完成签到,获得积分10
5秒前
领导范儿应助bobo采纳,获得10
5秒前
lotu_fr完成签到,获得积分10
5秒前
dyuguo3完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
星辰大海应助日新采纳,获得10
6秒前
Hello应助爱就跟我走采纳,获得10
6秒前
在水一方应助丛玉林采纳,获得10
7秒前
INNE完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7282747
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8903553
关于积分的说明 18835779
捐赠科研通 6953464
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3207592
关于科研通互助平台的介绍 2377879
邀请新用户注册赠送积分活动 2182798