Role of weak and transient interactions in the polymer-free electrospinning of β-cyclodextrin derivatives

分子间力 静电纺丝 纳米纤维 聚合物 材料科学 化学工程 分子间相互作用 碳氢化合物 制作 化学物理 纤维 化学 纳米技术 分子 高分子化学 分子动力学
作者
Naoto Hirano,Yuto Sasagawa,Hiroaki Yoshida,Hiroharu Ajiro
出处
期刊:Nanoscale [Royal Society of Chemistry]
卷期号:18 (3): 1376-1383 被引量:1
标识
DOI:10.1039/d5nr03980k
摘要

Polymer-free electrospinning enables the fabrication of nanofibers from low-molecular-weight compounds without polymeric additives, where intermolecular interactions or molecular aggregates substitute for polymer chain entanglements. Cyclodextrins (CDs) are among the most widely studied examples, yet the electrospinning behavior of hydrophobic CDs lacking hydroxyl groups remains poorly understood. Here, we investigated the viscosity, solubility, and spinnability of four side-chain-modified β-cyclodextrins-triacetyl (TAc), tripropionyl (TPr), tributanoyl (TBu), and triethyl (TEt)-to elucidate the role of intermolecular interactions in electrospinning. Triacetyl-β-cyclodextrin (TAc-β-CD) exhibited spinnability from supersaturated solutions, where weak interactions between carbonyl and hydrocarbon groups were suggested by viscosity, NMR, and FT-IR analyses. Comparative studies revealed that CDs with stronger intermolecular interactions and higher melting points could be electrospun at lower concentrations, while weaker interactions required higher concentrations. Notably, TEt-β-CD, which lacks carbonyl groups, was successfully electrospun across a broad concentration range (110-250 w/v%) with excellent stability, despite its weak intermolecular interactions. These results indicate that polymer-free electrospinning can proceed without the formation of stable or long-lived molecular aggregates. Rather, weak and transient intermolecular interactions at high concentrations appear sufficient to maintain the solution continuity required for fiber formation. This systematic comparison across β-cyclodextrin derivatives clarifies the physicochemical conditions under which low-molecular-weight compounds can be electrospun.
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
欣喜成仁完成签到 ,获得积分10
刚刚
2秒前
3秒前
DOUBLE完成签到,获得积分0
3秒前
wl完成签到 ,获得积分10
4秒前
Fyh19901116完成签到,获得积分10
5秒前
Claire完成签到 ,获得积分10
7秒前
肖飞鱼完成签到,获得积分10
7秒前
谨慎的佐罗完成签到,获得积分10
8秒前
徐jh完成签到 ,获得积分20
8秒前
研友_n0kjPL完成签到,获得积分0
9秒前
瑾沫流年yu完成签到 ,获得积分10
9秒前
浑天与发布了新的文献求助10
9秒前
ZHDNCG完成签到,获得积分10
13秒前
湖以完成签到 ,获得积分10
14秒前
浑天与完成签到,获得积分10
15秒前
棠以秧完成签到 ,获得积分10
16秒前
zy完成签到,获得积分10
18秒前
懒大王完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
舒适涵山完成签到,获得积分10
20秒前
天行健完成签到,获得积分10
21秒前
renwoxing完成签到,获得积分10
22秒前
chen完成签到,获得积分10
23秒前
junjie完成签到,获得积分10
25秒前
闻巷雨完成签到 ,获得积分10
26秒前
小白完成签到 ,获得积分10
27秒前
XCY发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
29秒前
现实的寄灵完成签到,获得积分10
30秒前
LEO2025完成签到 ,获得积分10
31秒前
热心市民完成签到 ,获得积分10
31秒前
32秒前
歪比巴卜完成签到 ,获得积分10
32秒前
c1302128340完成签到,获得积分10
32秒前
33秒前
xrwwww完成签到 ,获得积分20
34秒前
小水蜜桃完成签到 ,获得积分10
35秒前
36秒前
高分求助中
(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
The anomeric effect 1000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders: Interdisciplinary Perspectives 750
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 7732545
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9283362
关于积分的说明 20156915
捐赠科研通 7310109
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3304154
关于科研通互助平台的介绍 2456992
邀请新用户注册赠送积分活动 2313268