Electrospinning of sheath-core structured chitosan/polylactide nanofibers for the removal of metal ions / D.-M. Lee in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. XXXI, N° 5 (11/2016)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. XXXI, N° 5 (11/2016) . - p. 553-540 Titre : Electrospinning of sheath-core structured chitosan/polylactide nanofibers for the removal of metal ions Type de document : texte imprimé Auteurs : D.-M. Lee, Auteur ; C.-W. Kao, Auteur ; T.-W. Huang, Auteur ; J.-H. You, Auteur ; S.-J. Liu, Auteur Année de publication : 2016 Article en page(s) : p. 553-540 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Biopolymères Chitosane Le chitosane ou chitosan est un polyoside composé de la distribution aléatoire de D-glucosamine liée en ß-(1-4) (unité désacétylée) et de N-acétyl-D-glucosamine (unité acétylée). Il est produit par désacétylation chimique (en milieu alcalin) ou enzymatique de la chitine, le composant de l'exosquelette des arthropodes (crustacés) ou de l'endosquelette des céphalopodes (calmars...) ou encore de la paroi des champignons. Cette matière première est déminéralisée par traitement à l'acide chlorhydrique, puis déprotéinée en présence de soude ou de potasse et enfin décolorée grâce à un agent oxydant. Le degré d'acétylation (DA) est le pourcentage d'unités acétylées par rapport au nombre d'unités totales, il peut être déterminé par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IR-TF) ou par un titrage par une base forte. La frontière entre chitosane et chitine correspond à un DA de 50 % : en deçà le composé est nommé chitosane, au-delà, chitine. Le chitosane est soluble en milieu acide contrairement à la chitine qui est insoluble. Il est important de faire la distinction entre le degré d'acétylation (DA) et le degré de déacétylation (DD). L'un étant l'inverse de l'autre c'est-à-dire que du chitosane ayant un DD de 85 %, possède 15 % de groupements acétyles et 85 % de groupements amines sur ses chaînes. Le chitosane est biodégradable et biocompatible (notamment hémocompatible). Il est également bactériostatique et fongistatique. Le chitosane est également utilisé pour le traitement des eaux usées par filtration ainsi que dans divers domaines comme la cosmétique, la diététique et la médecine. Déchets -- Elimination Electrofilature Ions métalliques Mélanges de fibres Membranes (technologie) Nanofibres Polylactique, Acide L'acide polylactique (anglais : polylactic acid, abrégé en PLA) est un polymère entièrement biodégradable utilisé dans l'alimentation pour l'emballage des Å“ufs et plus récemment pour remplacer les sacs et cabas en plastiques jusqu'ici distribués dans les commerces. Il est utilisé également en chirurgie où les sutures sont réalisées avec des polymères biodégradables qui sont décomposés par réaction avec l’eau ou sous l’action d’enzymes. Il est également utilisé pour les nouveaux essais de stent biodégradable. Le PLA peut-être obtenu à partir d'amidon de maïs, ce qui en fait la première alternative naturelle au polyéthylène (le terme de bioplastique est utilisé). En effet, l'acide polylactique est un produit résultant de la fermentation des sucres ou de l'amidon sous l'effet de bactéries synthétisant l'acide lactique. Dans un second temps, l'acide lactique est polymérisé par un nouveau procédé de fermentation, pour devenir de l'acide polylactique. Ce procédé conduit à des polymères avec des masses molaires relativement basses. Afin de produire un acide polylactique avec des masses molaires plus élevées, l'acide polylactique produit par condensation de l'acide lactique est dépolymérisé, produisant du lactide, qui est à son tour polymérisé par ouverture de cycle. Le PLA est donc l’un de ces polymères, dans lequel les longues molécules filiformes sont construites par la réaction d’un groupement acide et d’une molécule d’acide lactique sur le groupement hydroxyle d’une autre pour donner une jonction ester. Dans le corps, la réaction se fait en sens inverse et l’acide lactique ainsi libéré est incorporé dans le processus métabolique normal. On obtient un polymère plus résistant en utilisant l'acide glycolique, soit seul, soit combiné à l’acide lactique. Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : Biodegradable sheath-core structured nanofibers, with chitosan as the sheath material and polylactide (PLA) at the core, were developed for the removal of metal ions. For the electrospinning of sheath-core nanofibers, predetermined weight percentages of chitosan were first dissolved in trifluoroacetic acid (TFA) with sonication for 30 min, and then mixed by a magnetic stirrer for 12 h. The same procedure was conducted with polylactide (PLA). The chitosan and polylactide solutions were then fed into two different capillary tubes with needles of small diameter, respectively, for co-axial electrospinning. The delivery rates of the solutions were controlled by two independent pumps for the sheath chitosan solutions and the core PLA solution. The morphology of the electrospun nanofibers was examined by a scanning electron microscope (SEM). The average diameter of the electrospun nanofibers was found to range from 234 nm to 562 nm. The influence of various process conditions on the metal removal was also investigated. The removal efficiency of the sheath-core chitosan/PLA nanofibers was measured and compared with the efficiency of blended chitosan/PLA nanofibers. The experimental results suggested that the electrospun sheath-core nanofibers exhibited superior metal ion removal efficiency compared to the blended nanofibers. The removal efficiency of the nanofibrous membranes increased with the initial metal ion concentrations and the pH value and decreased with the temperature of the solutions. Note de contenu : - MATERIALS AND METHOD : Materials - Electrospinning setup - Characterization of electrospun sheath-core nanofibers - Sheath-core nanofibers versus blended nanofibers - Influence of initial heavy metal ions concentrations - Effect of solution's temperatures on the removal efficiency - Influence of pH values - Recovery of the nanofibrous membrane - RESULTS AND DISCUSSION : Fiber diameter and chitosan content on the metal removal efficiency - Sheath-core nanofibers versus blended nanofibers - Effect of initial ion concentration on the removal efficiency - Solutions' temperature and pH values - Reusability of nanofibrous Chitosan/PLA nanofibers DOI : 10.3139/217.3082 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1O7mdWmApBa8XyRy-_MMdYkaE6jCQVe0K/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=27377 [article]

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