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Production of chitin nanoparticles by bottom-up approach from alkaline chitin solution

甲壳素 纳米颗粒 化学工程 水溶液 结晶度 溶解 壳聚糖 材料科学 氢氧化钠 纳米纤维 化学 纳米技术 有机化学 工程类
作者
Dagmawi Abebe Zewude,Takako Noguchi,Kimihiko Sato,Hironori Izawa,Shinsuke Ifuku
出处
期刊:International Journal of Biological Macromolecules [Elsevier BV]
卷期号:210: 123-127 被引量:20
标识
DOI:10.1016/j.ijbiomac.2022.05.006
摘要

Most of the series of nanochitins have been produced by the break-down process. In this study, chitin nanoparticles were prepared by a bottom-up process. Chitin was treated with sodium hydroxide to obtain an alkaline chitin aqueous solution. The alkaline chitin was regenerated by neutralization and then vigorously stirred to obtain chitin nanoparticles. The average particle size of the chitin nanoparticles was 7 nm. The individual particles were stably dispersed in water. Chitin nanoparticles had lower crystallinity than the raw material chitin and the surface of the chitin nanoparticles regenerated in water were presumed to be hydrophilic. The low crystallinity and the high hydrophilicity of the surface contributed to the high dispersibility of the chitin nanoparticles in water. Chitin nanoparticles had higher heat resistance than the raw material chitin, suggesting a large change in the higher-order structure associated with dissolution and subsequent regeneration of chitin. Since chitin nanoparticles interact with each other less than chitin nanofibers produced by mechanical treatment, the viscosity of nanoparticles was smaller than that of nanofibers. Therefore, it can be prepared at a high concentration. In addition, the chitin nanoparticles can be easily redispersed in water after being concentrated by centrifugation.
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