Optimierung werkstoffwissenschaftlicher Eigenschaften von bakteriell synthetisierter Nanocellulose<\/p>\n
Das Biopolymer bakteriell synthesierte Nanocellulose (BNC) z\u00e4hlt zu den Hydrogelen und kann einen Wassergehalt von bis 99 % besitzen. Dieser neuartige Werkstoff kann in einem Syntheseschritt aus verschiedenen Zuckerquellen gewonnen werden und erreicht f\u00fcr biotechnologische Verfahren sehr hohe Ausbeuten (ca. 40 %). Er wird besonders effektiv durch das Bakterium Gluconacetobacter xylinus an der Grenzfl\u00e4che zwischen Luft \/ N\u00e4hrmedium in Form von Vliesen gebildet.Im Rahmen der angestrebten Promotion ist es im bisherigen F\u00f6rderzeitraum gelungen, neue Verfahren zu entwickeln bzw. bereits existierende zu modifizieren, um eine Materialcharakterisierung von BNC im nat\u00fcrlichen Zustand (never dried) zu realisieren. Die mit den angewandten Pr\u00fcfverfahren (Zug- und Druckfestigkeit etc.) bestimmten struktur-mechanischen Eigenschaften sind f\u00fcr zahlreiche technische Anwendungen von h\u00f6chstem Interesse. In Verbindung mit dem interkonnektierenden BNC-Porensystem und der hohen spezifischen Oberfl\u00e4che des nanostrukturierten Netzwerkes werden insbesondere Anwendungen als katalytisches Tr\u00e4germaterial erm\u00f6glicht.So wurden im Rahmen des Stipendiums zudem neuartige Hybrid-Materialen entwickelt, die aus BNC und photokatalytisch aktiven Anatas-Nanopartikeln bestehen. Die sph\u00e4rischen Nanopartikel mit Gr\u00f6\u00dfen unter 50 nm wurden durch einen speziellen Laserverdampfungsprozess (LAVA) synthetisiert. Rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen zeigen, dass die Nanopartikel in die Netzwerkstruktur der BNC eingebaut werden, ohne diese negativ zu beeinflussen. Die photokatalytische Aktivit\u00e4t der resultierenden Hybride wurde mittels Methylenblau-Abbau und der Methanol-Konversion unter UV-Bestrahlung verifiziert. Die dargestellten Ergebnisse best\u00e4tigen die potentielle Eignung nanopor\u00f6ser BNC-Anatas-Strukturen zur Abwasseraufbereitung und Wasserreinigung.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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