Cellulose သည် ကမ္ဘာပေါ်တွင် အပေါများဆုံး အော်ဂဲနစ်ပိုလီမာဖြစ်ပြီး ဇီဝလောင်စာနှင့် စက်မှုလုပ်ငန်းသုံးပစ္စည်းများ၏ သိသာထင်ရှားသော အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်း၏ထူးခြားသောဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာသမာဓိသည် ဇီဝလောင်စာထုတ်လုပ်မှုနှင့် စွန့်ပစ်ပစ္စည်းများစီမံခန့်ခွဲမှုကဲ့သို့သော အသုံးချမှုများအတွက် အရေးကြီးသော ထိရောက်သောပြိုကွဲမှုအတွက် စိန်ခေါ်မှုများရှိသည်။ ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါအောက်ဆိုဒ် (H2O2) သည် ၎င်း၏ပတ်ဝန်းကျင်တွင် ညင်သာပျော့ပျောင်းသောသဘောသဘာဝနှင့် ဓာတ်တိုးဆန့်ကျင်ဂုဏ်သတ္တိများကြောင့် cellulose ပျော်ဝင်ရန် အလားအလာရှိသော ကိုယ်စားလှယ်လောင်းအဖြစ် ပေါ်ထွက်လာသည်။
နိဒါန်း-
cellulose၊ β-1,4-glycosidic နှောင်ကြိုးများဖြင့် ချိတ်ဆက်ထားသော ဂလူးကို့စ်ယူနစ်များဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသော polysaccharide သည် အပင်ဆဲလ်နံရံများတွင် အဓိကဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဇီဝဒြပ်ထုတွင် ပေါများခြင်းကြောင့် ၎င်းသည် စက္ကူနှင့် ပျော့ဖတ်၊ အထည်အလိပ်နှင့် ဇီဝစွမ်းအင် အပါအဝင် စက်မှုလုပ်ငန်းအမျိုးမျိုးအတွက် ဆွဲဆောင်မှုရှိသော အရင်းအမြစ်တစ်ခုဖြစ်စေသည်။ သို့ရာတွင်၊ cellulose fibrils အတွင်းရှိ ခိုင်မာသော ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုး ကွန်ရက်သည် ၎င်းကို ပျော်ဝင်စေသော အရည်အများစုတွင် ပျော်ဝင်မှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး ထိရောက်စွာ အသုံးချခြင်းနှင့် ပြန်လည်အသုံးပြုခြင်းအတွက် စိန်ခေါ်မှုများ ရှိလာစေသည်။
ဆယ်လူလိုစကို ပျော်ဝင်စေသော ရိုးရာနည်းလမ်းများတွင် စုစည်းထားသော အက်ဆစ်များ သို့မဟုတ် အိုင်ယွန်အရည်များကဲ့သို့ ပြင်းထန်သော အခြေအနေများ ပါဝင်သည်၊၊ ပတ်ဝန်းကျင်နှင့် စွမ်းအင်သုံးစွဲမှု မြင့်မားခြင်းနှင့် မကြာခဏ ဆက်စပ်နေပါသည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အားဖြင့်၊ ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါအောက်ဆိုဒ်သည် ၎င်း၏ပျော့ပျောင်းသော ဓာတ်တိုးခြင်းသဘောသဘာဝနှင့် ပတ်ဝန်းကျင်နှင့် သဟဇာတဖြစ်သော cellulose လုပ်ဆောင်ခြင်းအတွက် အလားအလာရှိသောကြောင့် အလားအလာရှိသော အခြားရွေးချယ်စရာကို ပေးပါသည်။ ဤစာတမ်းသည် ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါအောက်ဆိုဒ်-ဖျော့ဖျော့ဖျော့ဖျော့ဖျော့ဖျော့ရှိထားသော ယန္တရားများကို လေ့လာပြီး ၎င်း၏ထိရောက်မှုနှင့် လက်တွေ့အသုံးချမှုများကို အကဲဖြတ်ပါသည်။
Hydrogen Peroxide ဖြင့် Cellulose ပျော်ဝင်ခြင်း၏ ယန္တရားများ
ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါအောက်ဆိုဒ်ဖြင့် cellulose ကိုဖျက်သိမ်းခြင်းသည် ရှုပ်ထွေးသောဓာတုတုံ့ပြန်မှုများပါဝင်သည်၊ အဓိကအားဖြင့် glycosidic bonds များ oxidative cleavage နှင့် intermolecular hydrogen bonding တို့ကို နှောင့်အယှက်ပေးပါသည်။ လုပ်ငန်းစဉ်သည် ပုံမှန်အားဖြင့် အောက်ပါအဆင့်များမှတစ်ဆင့် လုပ်ဆောင်သည်-
Hydroxyl အုပ်စုများအောက်ဆီဂျင်- ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါအောက်ဆိုဒ်သည် cellulose hydroxyl အုပ်စုများနှင့် ဓာတ်ပြုပြီး Fenton သို့မဟုတ် Fenton ကဲ့သို့သော အသွင်ကူးပြောင်းရေးသတ္တုအိုင်းယွန်းများပါဝင်မှုမှတစ်ဆင့် ဟိုက်ဒရော့ဇင်ရယ်ဒီကယ်များ (•OH) ကိုဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ဤအစွန်းရောက်များသည် glycosidic အနှောင်အဖွဲ့များကို တိုက်ခိုက်ကာ ကွင်းဆက်အဆက်ဖြတ်ခြင်းကို အစပြုကာ ပိုတိုသော cellulose အပိုင်းအစများကို ထုတ်ပေးသည်။
ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးကို နှောင့်ယှက်ခြင်း- Hydroxyl radicals များသည် cellulose ကွင်းဆက်များကြားရှိ ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးများကို နှောက်ယှက်စေပြီး အလုံးစုံဖွဲ့စည်းပုံကို အားနည်းစေပြီး ဖြေရှင်းမှုကို လွယ်ကူစေသည်။
ပျော်ဝင်နိုင်သော ဆင်းသက်လာများဖွဲ့စည်းခြင်း- cellulose ၏ အောက်ဆီဂျင် ကျဆင်းခြင်းသည် ကာဘောက်စ်လစ်အက်ဆစ်၊ အယ်ဒီဟိုက်များနှင့် ကီတိုနစ်များကဲ့သို့ ရေတွင်ပျော်ဝင်နိုင်သော ကြားခံပစ္စည်းများကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ အဆိုပါ ဆင်းသက်လာသူများသည် ပျော်ဝင်နိုင်စွမ်းကို တိုးမြင့်စေပြီး ပျစ်ခဲမှုကို လျှော့ချခြင်းဖြင့် ပျော်ဝင်မှုဖြစ်စဉ်ကို အထောက်အကူပြုသည်။
Depolymerization နှင့် Fragmentation- နောက်ထပ် ဓာတ်တိုးခြင်းနှင့် ကွဲအက်ခြင်း တုံ့ပြန်မှုများသည် cellulose ကွင်းဆက်များကို ပိုတိုအောင် အိုလီဂိုမာများအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲစေပြီး နောက်ဆုံးတွင် ပျော်ဝင်နိုင်သော သကြားများ သို့မဟုတ် အခြားသော မော်လီကျူးအလေးချိန် ထုတ်ကုန်များဆီသို့ ဦးတည်စေသည်။
ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါအောက်ဆိုဒ်-Mediated Cellulose ပျော်ဝင်မှုကို ထိခိုက်စေသည့်အချက်များ-
ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါအောက်ဆိုဒ်ကို အသုံးပြု၍ cellulose ပျော်ဝင်ခြင်း၏ ထိရောက်မှုကို အပါအဝင် အမျိုးမျိုးသော အကြောင်းရင်းများဖြင့် လွှမ်းမိုးထားသည်။
ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါအောက်ဆိုဒ်၏ အာရုံစူးစိုက်မှု- ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါအောက်ဆိုဒ်၏ ပြင်းအား မြင့်မားမှုသည် ပုံမှန်အားဖြင့် တုံ့ပြန်မှုနှုန်း ပိုမိုမြန်ဆန်ပြီး ဆဲလ်လူလိုစ့်များ ပိုမိုပျက်စီးခြင်းကို ဖြစ်စေသည်။ သို့သော်လည်း အလွန်အကျွံ ပြင်းအားသည် ဘေးထွက် တုံ့ပြန်မှုများ သို့မဟုတ် မလိုလားအပ်သော ရလဒ်များကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည်။
pH နှင့် အပူချိန်- တုံ့ပြန်မှုကြားခံ၏ pH သည် ဟိုက်ဒရော့ဇင်ရယ်ဒီကယ်များ၏ မျိုးဆက်နှင့် ဆဲလ်လူလိုစ့် ဆင်းသက်လာများ၏ တည်ငြိမ်မှုကို လွှမ်းမိုးသည်။ အလယ်အလတ်အက်စစ်ဓာတ်အခြေအနေများ (pH 3-5) သည် သိသိသာသာပြိုကွဲခြင်းမရှိဘဲ cellulose ပျော်ဝင်မှုကို မြှင့်တင်ရန် မကြာခဏ ဦးစားပေးလေ့ရှိသည်။ ထို့အပြင်၊ အပူချိန်သည် ယေဘုယျအားဖြင့် မြင့်မားသောအပူချိန်များနှင့်အတူ တုံ့ပြန်မှု kinetics ကို သက်ရောက်စေပြီး ပျော်ဝင်မှုဖြစ်စဉ်ကို အရှိန်မြှင့်ပေးသည်။
ဓါတ်ကူပစ္စည်းများ တည်ရှိခြင်း- သံ သို့မဟုတ် ကြေးနီကဲ့သို့သော အသွင်ကူးပြောင်းရေးသတ္တုအိုင်းယွန်းများသည် ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါအောက်ဆိုဒ်၏ ပြိုကွဲပျက်စီးမှုကို လှုံ့ဆော်ပေးနိုင်ပြီး ဟိုက်ဒရိုဂျင် ရယ်ဒီကယ်များ ဖွဲ့စည်းမှုကို အားကောင်းစေသည်။ သို့သော်လည်း ဘေးထွက်တုံ့ပြန်မှုများကို လျှော့ချရန်နှင့် ထုတ်ကုန်အရည်အသွေးကို သေချာစေရန်အတွက် ဓာတ်ကူပစ္စည်းရွေးချယ်မှုနှင့် ၎င်း၏အာရုံစူးစိုက်မှုကို ဂရုတစိုက် ပိုမိုကောင်းမွန်အောင် ပြုလုပ်ရပါမည်။
Cellulose ရုပ်ပုံသဏ္ဍာန်နှင့် ပုံဆောင်ခဲများ- ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါအောက်ဆိုဒ်နှင့် ဟိုက်ဒရိုဂျင်ရယ်ဒီကယ်များသို့ ဆဲလ်လူလိုစ့်ကွင်းဆက်များ သုံးစွဲနိုင်မှုသည် ပစ္စည်း၏ ပုံသဏ္ဍာန်နှင့် ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံမှ လွှမ်းမိုးထားသည်။ Amorphous ဒေသများသည် မြင့်မားသောပုံဆောင်ခဲဒိုမိန်းများထက် ပြိုကွဲပျက်စီးနိုင်ခြေပိုများသည်၊ အသုံးပြုရနိုင်မှုတိုးတက်စေရန် ကြိုတင်ကုသခြင်း သို့မဟုတ် ပြုပြင်မွမ်းမံခြင်းဗျူဟာများကို လိုအပ်ပါသည်။
Cellulose Dissolution တွင် Hydrogen Peroxide ၏ အားသာချက်များနှင့် အသုံးပြုပုံများ
ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါအောက်ဆိုဒ်သည် သမားရိုးကျနည်းလမ်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက cellulose ပျော်ဝင်ခြင်းအတွက် အကျိုးကျေးဇူးများစွာ ပေးဆောင်သည်-
ပတ်ဝန်းကျင်နှင့် လိုက်ဖက်ညီမှု- ဆာလဖူရစ်အက်ဆစ် သို့မဟုတ် ကလိုရင်းပါသော ပျော်ရည်များကဲ့သို့ ကြမ်းတမ်းသောဓာတုပစ္စည်းများနှင့် မတူဘဲ၊ ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါအောက်ဆိုဒ်သည် အတော်လေး ညင်သာပျော့ပျောင်းပြီး အပျော့စားအခြေအနေအောက်တွင် ရေနှင့် အောက်ဆီဂျင်အဖြစ်သို့ ပြိုကွဲသွားပါသည်။ ဤပတ်ဝန်းကျင်နှင့် သဟဇာတဖြစ်သော လက္ခဏာသည် ရေရှည်တည်တံ့သော cellulose လုပ်ဆောင်ခြင်းနှင့် စွန့်ပစ်ပစ္စည်းများ ပြန်လည်ပြုပြင်ခြင်းအတွက် သင့်လျော်စေသည်။
အပျော့စား တုံ့ပြန်မှုအခြေအနေများ- ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါအောက်ဆိုဒ်-ဖျော့ဖျော့ဖျော့ဖျော့ဖျော့ဖျော့သည် အပူချိန်နှင့် ဖိအားအပျော့စားအောက်တွင် လုပ်ဆောင်နိုင်ပြီး အပူချိန်မြင့်အက်ဆစ် hydrolysis သို့မဟုတ် ionic အရည်ကုသမှုများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက စွမ်းအင်သုံးစွဲမှုနှင့် လုပ်ငန်းလည်ပတ်မှုကုန်ကျစရိတ်များကို လျှော့ချနိုင်သည်။
Selective Oxidation- ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါအောက်ဆိုဒ်အားဖြင့် glycosidic အနှောင်အဖွဲ့များ၏ oxidative cleavage ကို အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ ထိန်းချုပ်နိုင်ပြီး၊ ဆဲလ်လူလိုစ့်ကြိုးများကို ရွေးချယ်မွမ်းမံခြင်းနှင့် တိကျသောဂုဏ်သတ္တိများဖြင့် အံဝင်ခွင်ကျရှိသော ဆင်းသက်လာမှုများကို ထုတ်လုပ်နိုင်စေပါသည်။
ဘက်စုံသုံး အသုံးချမှုများ- ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါအောက်ဆိုဒ်-ဖျောဖြေခြင်းမှ ရရှိသော ပျော်ဝင်နိုင်သော cellulose ဆင်းသက်လာများသည် ဇီဝလောင်စာထုတ်လုပ်မှု၊ လုပ်ငန်းသုံးပစ္စည်းများ၊ ဇီဝဆေးဘက်ဆိုင်ရာကိရိယာများနှင့် ရေဆိုးသန့်စင်ခြင်းအပါအဝင် နယ်ပယ်အသီးသီးတွင် အလားအလာရှိသော အသုံးချမှုများရှိသည်။
စိန်ခေါ်မှုများနှင့် အနာဂတ်လမ်းကြောင်းများ-
၎င်း၏ အလားအလာရှိသော အရည်အချင်းများရှိနေသော်လည်း၊ ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါအောက်ဆိုဒ်-ဖျော့ဖျော့ဆဲလ်လူလိုစကို ဖျက်သိမ်းခြင်းသည် တိုးတက်မှုအတွက် စိန်ခေါ်မှုများနှင့် နယ်ပယ်များစွာကို ရင်ဆိုင်ရသည်-
ရွေးချယ်နိုင်မှုနှင့် အထွက်နှုန်း- ဘေးထွက်တုံ့ပြန်မှု အနည်းဆုံးဖြင့် ပျော်ဝင်နိုင်သော cellulose ဆင်းသက်လာသော မြင့်မားသောအထွက်နှုန်းကို ရရှိရန်မှာ အထူးသဖြင့် လီနင်နှင့် ဟီမီဆဲလ်လူလိုစ့် ပါဝင်သော ရှုပ်ထွေးသော ဇီဝလောင်စာအစားအစာများအတွက် စိန်ခေါ်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။
ချဲ့ထွင်ခြင်းနှင့် လုပ်ငန်းစဉ်ပေါင်းစည်းခြင်း- ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါအောက်ဆိုဒ်အခြေခံသည့် ဆယ်လူလိုစ့်ပျော်ဝင်မှုလုပ်ငန်းစဉ်များကို စက်မှုအဆင့်အထိ ချဲ့ထွင်ခြင်းသည် ဓာတ်ပေါင်းဖိုဒီဇိုင်း၊ ဓာတုဗေဒပစ္စည်းပြန်လည်ရယူခြင်းနှင့် ရေအောက်ပိုင်းလုပ်ဆောင်ခြင်းအဆင့်များကို ဂရုတစိုက်ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန် လိုအပ်ပါသည်။
ဓာတ်ကူပစ္စည်း ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေး- ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါအောက်ဆိုဒ် လှုံ့ဆော်မှုနှင့် cellulose ဓာတ်တိုးခြင်းအတွက် ထိရောက်သော ဓာတ်ကူပစ္စည်း ဒီဇိုင်းသည် ဓာတ်ပြုနှုန်းနှင့် ရွေးချယ်နိုင်စွမ်းကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် မရှိမဖြစ် လိုအပ်ပါသည်။
ထုတ်ကုန်များ၏တန်ဖိုးဖြတ်ခြင်း- ကာဘောက်စ်လစ်အက်ဆစ် သို့မဟုတ် အိုလီဂိုမာရစ်သကြားများကဲ့သို့သော ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါအောက်ဆိုဒ်-ဖျော့ဖျော့ဖျော့ဖျော့ဖျော့ဖျော့တွင် ထုတ်လုပ်ခဲ့သော ရလဒ်များကို တန်ဖိုးထားလေးစားခြင်းအတွက် ဗျူဟာများသည် လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုလုံး၏ ရေရှည်တည်တံ့မှုနှင့် စီးပွားရေးဆိုင်ရာ ရှင်သန်နိုင်စွမ်းကို မြှင့်တင်ပေးနိုင်သည်။
ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါအောက်ဆိုဒ်သည် ဆဲလ်လူလိုစကိုပျော်ဝင်စေရန် အစိမ်းရောင်နှင့် စွယ်စုံသုံးပျော်ဝင်ပစ္စည်းအဖြစ် သိသိသာသာ ကတိပြုထားပြီး သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်နှင့် လိုက်ဖက်ညီမှု၊ အပျော့စားတုံ့ပြန်မှုအခြေအနေများနှင့် ရွေးချယ်ထားသော ဓာတ်တိုးခြင်းကဲ့သို့သော အကျိုးကျေးဇူးများကို ပေးဆောင်သည်။ စိန်ခေါ်မှုများဆက်လက်ရှိနေသော်လည်း၊ အရင်းခံယန္တရားများကိုရှင်းလင်းစေရန်၊ တုံ့ပြန်မှုကန့်သတ်ချက်များကိုပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ရန်နှင့် အသစ်အဆန်းအပလီကေးရှင်းများကိုရှာဖွေခြင်းအတွက်ရည်မှန်းထားသည့်ဆက်လက်သုတေသနကြိုးပမ်းချက်များသည် cellulose valorization အတွက် ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါအောက်ဆိုဒ်အခြေခံလုပ်ငန်းစဉ်များ၏ဖြစ်နိုင်ခြေနှင့်ရေရှည်တည်တံ့မှုကိုပိုမိုတိုးမြှင့်ပေးမည်ဖြစ်သည်။
ပို့စ်အချိန်- ဧပြီလ 10-2024