Lignin valorization: lignin nanoparticles as high-value bio-additive for multifunctional nanocomposites
Notice bibliographique
Résumé
Although conversion of low value but high-volume lignin by-product to its usable form is one of the determinant factors for building an economically feasible integrated lignocellulose biorefinery, it has been challenged by its structural complexity and inhomogeneity. We and others have shown that uniform lignin nanoparticles can be produced from a wide range of technical lignins, despite the varied lignocellulosic biomass and the pretreatment methods/conditions applied. This value-added nanostructure lignin enriched with multifunctional groups can be a promising versatile material platform for various downstream utilizations especially in the emerging nanocomposite fields. Inspired by the story of successful production and application of nanocellulose biopolymer, two types of uniform lignin nanoparticles (LNPs) were prepared through self-assembling of deep eutectic solvent (DES) and ethanol-organosolv extracted technical lignins derived from a two-stage fractionation pretreatment approach, respectively. Both LPNs exhibited sphere morphology with unique core–shell nanostructure, where the DES–LNPs showed a more uniform particle size distribution. When incorporated into the traditional polymeric matrix such as poly(vinyl alcohol), these LPN products displayed great potential to formulate a transparent nanocomposite film with additional UV-shielding efficacy (reached ~80% at 400 nm with 4 wt% of LNPs) and antioxidant functionalities (reached ~160 μm mol Trolox g−1 with 4 wt% of LNPs). At the same time, the abundant phenolic hydroxyl groups on the shell of LNPs also provided good interfacial adhesion with PVA matrix through the formation of hydrogen bonding network, which further improved the mechanical and thermal performances of the fabricated LNPs/PVA nanocomposite films. Both LNPs are excellent candidates for producing multifunctional polymer nanocomposites using facile technical route. The prepared transparent and flexible LNPs/PVA composite films with high UV-shielding efficacy, antioxidant activity, and biocompatibility are promising in the advanced packaging field, which potentially provides an additional high-value lignin product stream to the lignocellulose biorefinery. This study could open the door for the production and application of novel LNPs in the nascent bioeconomy.
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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) | 0,001 | 0,000 |
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 ».