Design of Functionalized Cellulose Nanocrystals for Personal Care Applications
Notice bibliographique
Résumé
Derived from the depths of rich, green Canadian forests; the discovery of cellulose nanocrystals (CNCs) has pushed the research and industrial community to find strategic alternatives to replace existing non-renewable building blocks. With the commissioning of world’s largest CNC demonstration plant in Quebec, Canada, the utilization of cellulose nanocrystals is feasible, and has opened a myriad of applications in recent years, such as energy, sensors, water treatment, biometrics, photonics etc. \nThis dissertation describes the modification of fundamentally inactive CNCs, and converting them into colloidally-active cosmetic systems. In the first approach, the high surface area, and equatorial -OH groups of CNCs were utilized for the nucleation of polyhydroxylated C60 fullerene, as a new antioxidant. The reaction kinetics were quantified and fitted to a pseudo first-order model, and a 2–stage biomolecular reaction mechanism was proposed. This work directly addresses the issue of insolubility that has previously hindered the biological application of the carbon nanocage (C60/C70), and has direct implications for understanding the underlying mechanism of the reaction-kinetics. \nAt the nanoscale, the surface properties become more dominant than in the bulk-phase due to the relatively higher proportion of atoms at the particle surface. Here, in the second approach a nitrogen-rich porous CNC template enabled the confined growth of semiconductor ZnO, providing a proportionally higher curvature to enhance the active catalytic sites on the metal oxide. The hybrid system was evaluated for in-vitro sun protection factor (SPF) and photocatalytic activity under UV and solar stimulation, and interpreted through the solid-band theory. The reaction kinetics were fit to the Langmuir-Hinshelwood model displaying a 4-fold increase in the photocatalytic activity of the hybrid nanostructure, compared to pure ZnO. Our work suggests that an increase in photocatalysis can be engineered without the introduction of structural defects or tailoring the band gap of ZnO. \nTo the best of our knowledge, this thesis represents one of the first pioneering studies that reports on the development of optimized personal care systems derived from fCNCs. Our studies showed that the translation of this renewable nanomaterial into scalable cosmetic systems is suggestively viable.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».