Вышедшие номера
Исследование структуры порошковых наноцеллюлоз, выделенных из промышленных отходов, методами рентгеновской дифракции и компьютерного моделирования
Russian Science Foundation , 25-22-00475
Прусский А.И. 1, Токко О.В.1, Кадетова А.В. 1, Котельникова Н.Е.2, Киселев В.В. 1
1Петрозаводский государственный университет, Петрозаводск, Россия
2Филиал федерального государственного бюджетного учреждения "Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова национального исследовательского центра "Курчатовский институт" --- Институт высокомолекулярных соединений, Гатчина, Ленинградская обл., Россия
Email: prusskiiandrey@gmail.com, solvak@yandex.ru, ttyc9@mail.ru, xatab3451@gmail.com
Поступила в редакцию: 2 августа 2025 г.
В окончательной редакции: 26 сентября 2025 г.
Принята к печати: 21 ноября 2025 г.
Выставление онлайн: 5 января 2026 г.

Впервые проведены структурные исследования порошковых образцов наноцеллюлозы (НЦ), выделенных из макулатурной массы (отходов газетной бумаги и картона). Установлено, что структура образцов НЦ соответствует антипараллельной модели целлюлозы Iβ. Степень кристалличности образцов, определенная модифицированным методом Руланда, составила ~64 %, что ниже аналогичных показателей порошковых целлюлоз, выделенных из волокнистых отходов растительных целлюлоз - льняного волокна и древесной лиственной отбеленной целлюлозы. Наибольший размер области когерентного рассеяния наблюдался вдоль оси роста фибрилл [001], что указывает на вытянутую морфологию кристаллитов. Методом компьютерного моделирования показано, что соответствие экспериментальных и теоретических кривых рассеяния достигается суперпозицией нескольких типов кластеров с различным уровнем упорядоченности. Ключевые слова: природные полимеры, рентгеноструктурный анализ, ОКР, степень кристалличности, компьютерное моделирование.
  1. N. Lasrado, J. Reddy. Rev. Med. Virol., 30 (6), 1 (2020). DOI: 10.1002/rmv.2131
  2. K. Oksman, Y. Aitomaki, A.P. Mathew, G. Siqueira, Q. Zhou, S. Butylina, S. Tanpichai, X. Zhou, S. Hooshmand. Compos. Part A Appl. Sci. Manuf., 83, 2 (2016). DOI: 10.1016/j.compositesa.2015.10.041
  3. E.C. Emenike, K.O. Iwuozor, O.D. Saliu, J. Ramontja, A.G. Adeniyi. Carbohydr. Polym. Technol. Appl., 6, 100337 (2023). DOI: 10.1016/j.carpta.2023.100337
  4. Z. Li, D.A. Hensher, B. Zhou. Data Sci. Manag., 1 (1), 1 (2021). DOI: 10.1016/j.dsm.2020.12.001
  5. R.H. Atalla, D.L. Vanderhart. Solid State Nucl. Magn. Reson., 15 (1), 1 (1999). DOI: 10.1016/S0926-2040(99)00042-9
  6. M.H. Hussin, D. Trache, C.T.H. Chuin, et al. In Sustainable Polymer Composites and Nanocomposites, ed. by Inamuddin et al. (Springer Nature, Switzerland AG, 2019), p. 37. DOI: 10.1007/978-3-030-05399-4_2
  7. D.E. Ciolacu, F. Ciolacu, V.I. Popa. Cellulose Chem. Technol., 45 (1-2), 13 (2011)
  8. Y. Nishiyama, J. Sugiyama, H. Chanzy, P. Langan. J. Am. Chem. Soc., 125 (47), 14300 (2003). DOI: 10.1021/ja037055w
  9. А.М. Михаилиди, Sh. Karim Saurov, В.И. Маркин, Н.Е. Котельникова. Химия растительного сырья, 2, 27 (2018)
  10. P. Lu, Y.-L. Hsieh. Carbohydr. Polym., 82 (2), 329 (2010). DOI: 10.1016/j.carbpol.2010.04.073
  11. Y. Habibi, L.A. Lucia, O.J. Rojas. Chem. Rev., 110 (6), 3479 (2010). DOI: 10.1021/cr900339w
  12. S. Beck-Candanedo, M. Roman, D.G. Gray. Biomacromolecules, 6 (2), 1048 (2005). DOI: 1021/bm049300p
  13. M. Rajinipriya, M. Nagalakshmaiah, M. Robert, S. Elkoun. ACS Sustainable Chem. Eng., 6 (3), 2807 (2018). DOI: 10.1021/acssuschemeng.7b03437
  14. T. Owoyokun, C.M. Perez Berumen, A. Marti nez Luevanos, et al. Biointerface Res. Appl. Chem., 11 (4), 11797 (2021). DOI: 10.33263/BRIAC114.1179711816
  15. W.W. Ruland. Acta Cryst., 14, 1480 (1961). DOI: 10.1107/S0365110X61003429
  16. M.A. Torlopov, V.I. Mikhaylov, E.V. Udoratina, L.A. Aleshina, A.I. Prusskii, N.V. Tsvetkov, P.V. Krivoshapkin. Cellulose, 25, 1031 (2018). DOI: 10.1007/s10570-017-1624-z
  17. Д.А. Яценко, Т.Б. Медведева. Журнал структурной химии, 60 (9), 1460 (2019). DOI: 10.26902/JSC_id46197
  18. A. Thygesen, J. Oddershede, H. Lilholt, A.B. Thomsen, K. Stahl. Cellulose, 12, 563 (2005). DOI: 10.1007/s10570-005-9001-8
  19. Л.А. Алешина, О.Н. Шиврин. Рентгеновский анализ кристаллов. Теория и результаты дифракционных исследований (Palmarium Academic Publishing, Republic of Moldova, 2012)
  20. M. Khandelwal, A.H. Windle, N. Hessler. J. Mater. Sci., 51, 4839 (2016). DOI: 10.1007/s10853-016-9783-0
  21. M. Khandelwal. Structure and processing of fibrous cellulose: bacterial and ascidian material (doctoral thesis, Apollo --- University of Cambridge Repository, 2013), DOI: 10.17863/CAM.14271
  22. K. Cheng, J. Catchmark, A. Demirci. J. Biol. Eng., 3 (12), 1 (2009). DOI: 10.1186/1754-1611-3-12
  23. S.K. Saurov, K. Svedstrom, N. Kotelnikova. Cellulose Chem. Technol., 53 (9), 885 (2019). DOI: 10.35812/CelluloseChemTechnol.2019.53.86
  24. Л.А. Алёшина, А.Д. Фофанов. Рентгеноструктурный анализ аморфных материалов (Изд-во "ПетрГУ", Петрозаводск, 1987)
  25. Программа "Метод Ритвельда" N 2006610292 от 27.03.2006, Программный комплекс PDWin 4.0. НПО "Буревестник", СПб., (2004)
  26. C. Driemeier. Cellulose, 21, 1065 (2014). DOI: 10.1007/s10570-013-9995-2
  27. A.I. Prusskii, L.A. Aleshina. Polymer Sci. Ser. A, 58, 386 (2016). DOI: 10.1134/S0965545X16030147
  28. O. Borgen, Chr. Finbak. Acta Chem. Scand., 8, 829 (1954)
  29. B.E. Warren. X-ray Diffraction (Addison-Wesley, Reading, MA, 1969)
  30. D.V. Gromyko, A.I. Prusskii, O.V. Tokko, N.E. Kotel'nikova. Russ. J. Bioorg. Chem., 50 (7), 2765 (2024). DOI: 10.1134/S1068162024070197
  31. A.I. Prusskii, L.A. Aleshina, I.V. Lyukhanova, О. Sidorova, V. Budaeva, G.V. Sakovich. Polymer Sci. Ser. A, 64, 733 (2022). DOI: 10.1134/S0965545X22700481
  32. C.S. Tsai. Introduction to Computational Biochemistry (Wiley-Liss, NY., 2002)
  33. C.H. Haigler, M.J. Grimson, J. Gervais, N. Le Moigne. PLoS ONE, 9 (4), e93981 (2014). DOI: 10.1371/journal.pone.0093981
  34. А.Д. Фофанов. В сб.: Физико-химические методы изучения минеральных агрегатов, минералоидов и синтетических материалов: проблемы и перспективы, под ред. В.В. Ковалевского, С.В. Егоровой, Е.Н. Световой, А.Д. Фофанова (КарНЦ РАН, Петрозаводск, 2018), c. 73
  35. A.D. French, P.S. Howley. In Cellulose and Wood --- Chemistry and Technology, ed. by C. Schuerch (Wiley, NY., 1989), p. 159
  36. Е.А. Чернова, Л.А. Алёшина, Н.Е. Котельникова. В сб.: Структура и физико-химические свойства целлюлоз и нанокомпозитов на их основе, под ред. Н.Е. Котельниковой, Р.Н. Осауленко, Л.А. Алёшиной, С.В. Логиновой (Научно-инновационный центр, Красноярск, 2016), с. 81. DOI: 10.12731/nkras.ru/SFHS.2016.164

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.