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Kinetic Study of the Thermal Decomposition of Cellulose Nanocrystals with Different Crystal Structures and Morphologies
Industrial & Engineering Chemistry Research ( IF 3.8 ) Pub Date : 2020-07-07 , DOI: 10.1021/acs.iecr.0c01444 Aline Merlini 1 , Carlos Claumann 1 , André Wust Zibetti 2 , André Coirolo 1 , Tailin Rieg 1 , Ricardo A. F. Machado 1
Industrial & Engineering Chemistry Research ( IF 3.8 ) Pub Date : 2020-07-07 , DOI: 10.1021/acs.iecr.0c01444 Aline Merlini 1 , Carlos Claumann 1 , André Wust Zibetti 2 , André Coirolo 1 , Tailin Rieg 1 , Ricardo A. F. Machado 1
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In this study, cellulose nanocrystals with cellulose crystal structure I (CNCs I) and with coexisting cellulose crystalline structures I and II (CNCs I-II) were isolated from pine cellulose using acid hydrolysis with H2SO4. It was possible to obtain CNCs with different morphologies, crystallinities and crystalline structures adjusting only the reaction conditions. The thermal stability is directly related to the crystalline structure and the crystallinity. It was observed that CNCs composed mainly of CNC II have an initial degradation temperature higher than the CNCs I when comparing samples with similar crystallinity. The kinetic results allow us to conclude that activation energy (Ea) not only depends on the crystalline structure and crystallinity of the CNCs but may also be related to the presence of sulfate groups. Understanding the influence of crystallinity and crystalline structure on the thermal stability of CNCs can direct the studies of future applications for these materials.
中文翻译：
不同晶体结构和形态的纤维素纳米晶体热分解的动力学研究
在这项研究中，使用H 2 SO 4酸水解从松树纤维素中分离出具有纤维素晶体结构I（CNCs I）以及共存的纤维素晶体结构I和II（CNCs I-II）的纤维素纳米晶体。可以获得仅调整反应条件的具有不同形态，结晶度和晶体结构的CNC。热稳定性与晶体结构和结晶度直接相关。观察到，当比较具有相似结晶度的样品时，主要由CNC II组成的CNCs的初始降解温度要高于CNCsI。动力学结果使我们得出结论，活化能（E a）不仅取决于CNC晶体的晶体结构和结晶度，还可能与硫酸根的存在有关。了解结晶度和晶体结构对CNC热稳定性的影响可以指导这些材料的未来应用研究。
更新日期：2020-07-29
中文翻译：
不同晶体结构和形态的纤维素纳米晶体热分解的动力学研究
在这项研究中，使用H 2 SO 4酸水解从松树纤维素中分离出具有纤维素晶体结构I（CNCs I）以及共存的纤维素晶体结构I和II（CNCs I-II）的纤维素纳米晶体。可以获得仅调整反应条件的具有不同形态，结晶度和晶体结构的CNC。热稳定性与晶体结构和结晶度直接相关。观察到，当比较具有相似结晶度的样品时，主要由CNC II组成的CNCs的初始降解温度要高于CNCsI。动力学结果使我们得出结论，活化能（E a）不仅取决于CNC晶体的晶体结构和结晶度，还可能与硫酸根的存在有关。了解结晶度和晶体结构对CNC热稳定性的影响可以指导这些材料的未来应用研究。
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