Converting micro- to nanocrystalline cellulose
Participant
Prof. Dr. Sherif Shawki Zaki Hindi
Entity
Center of Excellence in Environmental Studies (CEES)
Entity Type
Research Center | مركز بحثي
Project Type
Registered Patent | براءة اختراع مسجلة
Technical Readiness Level
TRL 9
Contact
Project Description
تعريف الإختراع: هو طريقة تحلل مائى حامضى لجزيئات السلليلوزالبللورى الميكرومترى الباردة (0°م) بإستخدام حامض الكبريتيك المركز (98.06%) المجمد فى صورة شعيرات ثلجية (أقل من 10°م).
الأساس الكيميائى للإختراع: مع تلامس شعيرات حامض الكبريتيك الثلجية مع جزيئات السلليلوزالبللورى الميكرومترى الباردة يتم إنصهار شعيرات الحامض نظراً لإرتفاع درجة حرارة الحامض نتيجة إكتساب حرارة من الوسط المحيط يالإضافة للحرارة المتولدة نتيجة عملية التقليب. وعندما تصل الحرارة مابين 12-15°م يقوم الحامض بتفتيت السلليلوز البللورى الميكرومترى إلى حبيبات دقيقة تصل أقطارها إلى مقاسات نانومترية. ويمكن أن نعزى هذا التفتت إلى التأتير المؤكسد القوى لهذا الجامض حيث ينتزع مجاميع هيدروكسيل من أسطح جزيئات السلليلوز البللورى الميكرومترى وهذه تؤدى لخروج جزئ H2O واحد نتيجة لإتحاد كل مجموعتى هيدروكسيل منها. ويؤدى تكوين جزيئات الماء إلى تخفيف للحامض فتتولد حرارة التخفيف التى تسرع من حدوث التحلل المائى الحامضى.
طريقة الإنتاج: يتم خلط السلليلوزالبللورى الميكرومترى البارد مع حامض الكبريتيك المركز المجمد فى أوعية خاصة لإنتاج عجينة ناصعة البياض مما يؤكد نجاح عملية الخلط. ثم يتم التخفيف الفجائى للعجينة بإستخدام شعيرات ثلجية من الماء المفطر, ثم يتم الترشيح تحت تفريغ يإستخدام ورق ترشيح دقيق والغسيل المتكررحتى الوصول للتعادل.
مميزات الإختراع: الإقتصاد فى كمية حامض الكبريتيك المستخدم, إختصار زمن التشغيل حيث تعتبر عملية التحلل الحامضى عملية لحظية, تؤدى الطريقة لأعلى عائد من السلليلوز البللورى النانومترى (أكثر من 80 % ), بساطة التشغيل بالإستغناء عن الطرد المركزى والموجات فوق الصوتية ومعادلة الحامض من خلال الأغشية.
الأساس الكيميائى للإختراع: مع تلامس شعيرات حامض الكبريتيك الثلجية مع جزيئات السلليلوزالبللورى الميكرومترى الباردة يتم إنصهار شعيرات الحامض نظراً لإرتفاع درجة حرارة الحامض نتيجة إكتساب حرارة من الوسط المحيط يالإضافة للحرارة المتولدة نتيجة عملية التقليب. وعندما تصل الحرارة مابين 12-15°م يقوم الحامض بتفتيت السلليلوز البللورى الميكرومترى إلى حبيبات دقيقة تصل أقطارها إلى مقاسات نانومترية. ويمكن أن نعزى هذا التفتت إلى التأتير المؤكسد القوى لهذا الجامض حيث ينتزع مجاميع هيدروكسيل من أسطح جزيئات السلليلوز البللورى الميكرومترى وهذه تؤدى لخروج جزئ H2O واحد نتيجة لإتحاد كل مجموعتى هيدروكسيل منها. ويؤدى تكوين جزيئات الماء إلى تخفيف للحامض فتتولد حرارة التخفيف التى تسرع من حدوث التحلل المائى الحامضى.
طريقة الإنتاج: يتم خلط السلليلوزالبللورى الميكرومترى البارد مع حامض الكبريتيك المركز المجمد فى أوعية خاصة لإنتاج عجينة ناصعة البياض مما يؤكد نجاح عملية الخلط. ثم يتم التخفيف الفجائى للعجينة بإستخدام شعيرات ثلجية من الماء المفطر, ثم يتم الترشيح تحت تفريغ يإستخدام ورق ترشيح دقيق والغسيل المتكررحتى الوصول للتعادل.
مميزات الإختراع: الإقتصاد فى كمية حامض الكبريتيك المستخدم, إختصار زمن التشغيل حيث تعتبر عملية التحلل الحامضى عملية لحظية, تؤدى الطريقة لأعلى عائد من السلليلوز البللورى النانومترى (أكثر من 80 % ), بساطة التشغيل بالإستغناء عن الطرد المركزى والموجات فوق الصوتية ومعادلة الحامض من خلال الأغشية.
Awards & Recognition
The Patent and Scientific Discoveries Reward in 2020 granted from the King Abdullaziz University (KAU) from Deanship of Scientific Research and Vice Presidency for Business and Knowledge Creativity
Project Resources
Project Images/Documents:
Google Drive
https://drive.google.com/file/d/1GPjQndB-6iGMb-eq41pDLXqr_21l_a-B/view?usp=sharing
https://drive.google.com/file/d/1GPjQndB-6iGMb-eq41pDLXqr_21l_a-B/view?usp=sharing
No project resources or links available for this project.
Exhibition Information
Will Display Prototype:
Yes
Presentation Methods:
Prototype | نموذج عيني, Printed Poster | ملصق مطبوع
Login Required
Please log in with your KAU email to evaluate this project.