Fabricación de membrana de diálisis de algodón Giza 86 celulosa di

Scientific Reports volumen 13, Número de artículo: 2276 (2023) Citar este artículo

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Este intento se ha realizado para sintetizar el di-acetato de celulosa en un sistema de acetilación sin disolventes de celulosa de algodón Giza 86 con Ac2O (200 y 300 ml) en presencia de NiCl2.6HO (1,0, 1,5 y 2,0 g) como un eficaz catalizador disponible y nuevo por los métodos convencionales de irradiación de microondas y reflujo. Este estudio también ilustra la preparación de una membrana de diálisis hecha de una solución de fundición de diacetato de celulosa-diclorometano-metanol-polietilenglicol (MW: 200). El método de irradiación de microondas para la síntesis de diacetato de celulosa mostró excelentes rendimientos y tiempos de reacción cortos, lo cual es una característica importante de este método. Se estudió el impacto de los dos métodos en la formación de diacetato de celulosa y su uso en las formulaciones de membranas de diálisis. El grado experimental de sustitución de los valores de diacetato de celulosa preparados (DS = 2,00–2,7) mostró una concordancia con los valores calculados por los métodos de análisis FTIR y 1H-NMR. La formación de diacetato de celulosa con rendimientos porcentuales varió de 62,85 a 89,85%. La aplicabilidad de la membrana preparada en la operación de diálisis se evaluó en términos de eliminación de urea, rechazo de albúmina de suero bovino (BSA) y flujo de agua pura. La caracterización del diacetato de celulosa se logró mediante análisis 1H-NMR, FTIR, TGA y BET. La membrana de mezcla CA-PEG se examinó mediante la medición del ángulo de contacto, la porosidad y la absorción de agua de la membrana. La morfología de la superficie de la membrana de acetato de celulosa se determinó mediante SEM. Es observable que la membrana de mezcla CA-PEG fabricada a partir de diacetato de celulosa sintetizado mediante el uso de cloruro de níquel como catalizador muestra un rechazo notable de la eliminación de BSA y urea hasta 100 y 67,2%, respectivamente. El presente trabajo es prometedor y aplicable en membranas de diálisis.

La evolución de la metodología de reacción catalítica libre de solventes, ecológica, económicamente viable, con tiempo de reacción y energía reducida se estaba convirtiendo en nuestra demanda urgente para realizar los procesos químicos. La gran importancia del proceso de esterificación en la síntesis orgánica se atribuyó a la producción de diversos compuestos orgánicos útiles, como los polímeros1,2. Una gran cantidad de compuestos en los organismos vivos, como proteínas, ácidos nucleicos y celulosa, se han formado a partir de polímeros. Además, los polímeros fueron los principales constituyentes de minerales como el diamante, el cuarzo y el feldespato, así como materiales artificiales como textiles, embalajes, plásticos, aviones, construcción y cuerdas. Se ha llevado a cabo una investigación sustancial en la esterificación de la celulosa, particularmente en reacciones sin disolventes y en el campo de la catálisis3,4,5. Se ha encontrado que una variedad de ácidos de Lewis como ZnCl26, CoCl27 y, en particular, triflatos metálicos como Sc(OTf)38, Bi(OTf)29, Cu(OTf)210 y Sn(OTf)210, son catalizadores operativos. por acilación. Además, se informó que NiCl2 se usa como catalizador para mejorar la conversión y la tasa de acetilación de fenoles, tioles, alcoholes y aminas con Ac2O11. El sistema reductor de NiCl2 y NaBH4 produjo eficientemente los nucleótidos modificados basados ​​en alqueno (Z) requeridos, lo que convirtió a NiCl2 en un reactivo muy útil para superar algunos problemas de reducción excesiva y/o descomposición12. Alonso et al.13,14,15 sintetizaron los agentes reductores compuestos por NiCl2.2H2O, una cantidad catalítica de areno (naftaleno o 4,4′-di-terc-butilbifenilo: DTTB) y polvo en exceso de litio. Cuando se usaron sales de níquel (1,5-2,5 equivalentes) y naftaleno (17% en moles), los alquenos y los alquinos se redujeron a alcanos16,17. Similar a esto, también se empleó LiAlH4 (0.5–1.0 equiv) para lograr una hidroaluminación estereo y regioselectiva de acetileno disustituido junto con una cantidad estequiométrica o catalítica de haluro de metal de transición de baja valencia NiCl218.

Varios parámetros restringieron la conversión y la velocidad de reacción del proceso de esterificación tradicional. En la reacción de esterificación convencional, los reactivos no pueden ser miscibles, provocando una comunicación cinética lenta entre los reactivos, por lo que se formó una película delgada y, posteriormente, se limitó la transferencia de masa. Para superar estos problemas, la reacción generalmente se logra llevándola a cabo en condiciones supercríticas de alta temperatura y presión con o sin mezclado, agitación, ultrasonidos, etc. A pesar de que estos métodos se estaban volviendo altamente eficientes, pero todavía cuestan mucho y requieren mucha energía, lo que los hace antieconómicos. Recientemente se ha descubierto que el método de calentamiento por microondas es un método aceptable para mejorar los rendimientos de los productos y las velocidades de reacción en la industria química sintética con amplias aplicaciones19.

El tratamiento con microondas se considera un método seguro para calentar mezclas químicas a altas temperaturas porque la energía de la radiación de microondas se transfiere a través de ondas electromagnéticas y luego da como resultado una temperatura más alta que la temperatura promedio del medio debido a la interacción entre las moléculas y las microondas. energía, que acorta los tiempos de reacción y requiere menos energía que los métodos de calentamiento tradicionales de Motasemi y Ani20, y Buchori et al.21. Sin embargo, las altas temperaturas de reacción fueron las responsables del alto rendimiento del producto en estas circunstancias. Dado que evita la contaminación del catalizador que se observa en otros procesos químicos, este método ha sido aclamado como ecológico, ecológico, seguro y fiable22. En los últimos diez años, se han informado varios protocolos para realizar reacciones orgánicas, como la acetilación de alcoholes, fenoles, tioles, aminas y celulosa en ausencia de un solvente. Estos protocolos también se pueden realizar con microondas con excelentes rendimientos y tiempos correctos23,24,25.

Se puede usar una variedad de polímeros para fabricar membranas de diálisis. La mayoría de estos son polímeros aplicados, poliacrilonitrilo (PAN), que incluye acetato de celulosa (CA), polisulfona (PS), polimetilmetacrilato (PMMA), copolímero de etileno y alcohol vinílico (EVAL) y poliamida26. Recientemente, las membranas de CA semipermeables poliméricas se han utilizado ampliamente en la terapia de hemodiálisis para la insuficiencia renal de los pacientes para separar las proteínas y las toxinas urémicas en función de sus pesos moleculares. Las membranas de CA tienen estructuras asimétricas27, resistencia a los solventes, propiedades de termoestabilidad28, unión a proteínas, minimizando el ensuciamiento, buena resistencia al cloro y solventes29,30, y son baratas y fácilmente disponibles31.

A las membranas de hemodiálisis de acetato de celulosa se les ha añadido alcohol polivinílico (PVA) y polietilenglicol (PEG) para mejorar su capacidad de filtración y biocompatibilidad32. También, para este propósito33, se mezcló sericina con acetato de celulosa para hacer membranas de mezcla de acetato de celulosa/sericina para determinar el incremento de eficiencia de la membrana CA en el proceso de diálisis. Se observa que el aumento de 7,5% de sericina en acetato de celulosa potencia notablemente el rechazo de BSA y el aclaramiento de urea hasta en un 96 y 60%, respectivamente. La poliaziridina o la polietilenimina (PEI) se mezclan con CA para cambiar la estructura y la eficiencia del rendimiento para obtener las propiedades más altas de eliminación de urea y rechazo de BSA34. Con base en el aclaramiento de urea y creatinina, se examinaron los efectos del monohidrato de D-glucosa como aditivo y el ácido fórmico (AF) como solvente en la funcionalidad de la membrana de diálisis de acetato de celulosa35. Se estudió el efecto de aditivos de PEG de diferentes pesos moleculares sobre el rendimiento de la membrana de diálisis asimétrica de acetato de celulosa en el aclaramiento de urea36. Al agregar diferentes cantidades de glutamato monosódico (MSG) y ácido fórmico, se examinó el rendimiento de permeabilidad de las membranas de hemodiálisis de acetato de celulosa. El aumento de la permeabilidad de las toxinas urémicas fue causado por un aumento en la concentración de MSG del 2 al 6 por ciento en peso, que fue un factor significativo en la determinación de las morfologías de la membrana37. Se utilizaron carbón activado (AC), zeolita (ZO) y óxido de grafeno (GO) para crear membranas porosas de matriz mixta de acetato de celulosa (MMM). Se investigó el potencial para usarlos como unidades de tratamiento de hemoperfusión (HP) para la eliminación de toxinas urémicas como p-cresol (PC) y creatinina (CRT)38.

Este estudio tiene como objetivo preparar diacetato de celulosa sin disolventes mediante la acetilación de componentes de celulosa Giza 86 de algodón utilizando un catalizador novedoso NiCl2 utilizando métodos convencionales de reflujo e irradiación con microondas. También se produce una membrana de diálisis construida con una solución colada de diacetato de celulosa, diclorometano, metanol y polietilenglicol (MW: 200). Se utilizaron estudios de 1H-NMR, FTIR, TGA y BET para caracterizar la membrana producida y el diacetato de celulosa. En expresiones de aclaramiento de urea, flujo de agua pura y rechazo de la solución de albúmina de suero bovino (BSA), se evalúa la idoneidad de la membrana producida en la operación de diálisis.

El algodón Giza 86 se recolectó del mercado local de Alejandría en Egipto. Hidróxido de sodio, hipoclorito de sodio, Ac2O y EtOH fueron suministrados por Fluka analytics. El diclorometano y el metanol se obtuvieron de (Sigma-Aldrich Co, Alemania). El polietilenglicol (MW 200) se obtuvo de Acros-organic, EE. UU. NiCl2.6H2O se recibió de Universal Fine Chemicals PVT-LTD, India. La albúmina de suero bovino se suministró de (Biowest Co, EE. UU.). Se utilizaron kits de urea adquiridos de Diamond Co, Alemania.

Para obtener la celulosa, el algodón Giza 86 se trató con una solución de hidróxido de sodio al 5 % en peso con una relación de sólido a líquido de 1:10 (P/V) y se calentó en baño de agua a 70 °C durante 2 h. A continuación, la mezcla se filtró y se lavó con agua destilada (peso seco) hasta que el filtrado se hizo transparente. El proceso de blanqueo se realizó en dos pasos, en primer lugar, después de la extracción alcalina, se utilizó una solución de hipoclorito de sodio (NaOCl) al 2% en una proporción de 1:10 (P/V) y se calentó en un baño de agua a 70 °C durante 2 h. y la mezcla de blanqueo se filtró y se lavó varias veces por dw. El paso de blanqueo con NaOCl se repitió dos veces para purificar el componente de celulosa. En segundo lugar, el proceso de blanqueo se realizó con H2O2 al 5% en una proporción de 1:10 (P/V) a 70 °C durante 1 h. La mezcla se filtró, se lavó varias veces por dw, se estrujó y se secó en estufa durante 48 h a 50 °C.

Se combinaron 20 g de celulosa Giza 86 de algodón extraída, anhídrido acético (200 o 300 ml) y 2,0 g de NiCl2.6H2O como catalizador verde en un matraz de fondo redondo de 500 ml equipado con un condensador. La acetilación se realizó a reflujo a 140 °C durante 48 h. Una vez completada la reacción, la mezcla de reacción se dejó enfriar a temperatura ambiente antes de añadir 100 ml de etanol y mezclar completamente para descomponer el anhídrido acético que no había reaccionado. Luego, el producto se limpió a fondo con agua destilada después de lavarlo a fondo en etanol para eliminar cualquier ácido acético adicional innecesario y subproductos de NiCl2. A continuación, el producto acetilado se secó durante 24 h en una estufa a 50 °C.

Una mezcla de Ac2O (200 mL), celulosa de algodón extraída (20 g) y diferentes pesos de NiCl2 (1,0, 1,5 o 2,0 g) como catalizador se colocó en una taza de teflón (400 mL) y luego se puso en el microondas. . La mezcla se irradió durante 6, 8 o 10 min con una potencia de irradiación de 1400 W. La copa de teflón se retiró del microondas una vez que se completó la reacción y se dejó enfriar a temperatura ambiente. El contenido de la copa de teflón se transfirió a un vaso de precipitados de 500 ml y luego se mezcló con 100 ml de etanol durante varios minutos antes de filtrar. El ácido acético sin reaccionar y los subproductos de NiCl2 se enjuagaron cuidadosamente del producto con agua destilada. Las muestras se secaron durante 24 h en una estufa a 50 °C. Los productos se pesaron para calcular el porcentaje de rendimiento y el crecimiento de peso con base en la celulosa seca de partida. La diferencia entre los pesos del producto y de partida se utilizó para determinar el aumento de peso.

El grado de sustitución de los acetatos de celulosa preparados se midió experimentalmente y mediante espectros FT-IR y análisis de RMN 1H1,2,3,4,5,24,25.

Con la ayuda de un cromatógrafo de permeación en gel (GPC) de Agilent usando tetrahidrofurano como disolvente, se determinaron el peso molecular, el grado de polimerización y la polidispersidad del acetato de celulosa. Se usó una muestra estándar con un rango de peso molecular entre 168 y 3.200.000 para calibrar el aparato GPC.

La solución de fundición se preparó disolviendo CA (22,5 %) en 100 ml de diclorometano y metanol (9:1) con un % en peso de PEG (MW: 200) constante de 0,5. Para asegurar que los polímeros se mezclaran completamente para crear una solución homogénea, la temperatura de la solución de fundición se mantuvo a 80 °C con 4 h de agitación continua. Luego, la solución de fundición se desgasificó utilizando el baño ultrasónico durante 4 h para garantizar que no hubiera burbujas de aire. A continuación, la solución de moldeo se extendió sobre una placa de vidrio libre de polvo con una aplicación de película automática Elcometer 4340, Reino Unido, con un espesor de 250 μm a temperatura ambiente. La película fundida se dejó actuar durante 60 s para permitir que el solvente se evaporara y completara la inversión de fase. La película fundida se separó y se lavó durante 30 min. a temperatura ambiente en un baño de coagulación que contiene agua destilada, induciendo un intercambio entre el solvente y el agua. Luego, la membrana de mezcla de acetato de celulosa se transfirió a un recipiente diferente lleno de agua destilada y etanol y se almacenó a -4 °C hasta que estuvo lista para la prueba.

Los datos de FTIR para la celulosa extraída del algodón Giza 86, todo el acetato de celulosa sintetizado y la membrana de mezcla CA-PEG se obtuvieron utilizando un espectrómetro Bruker VERTEX 70 acoplado a una unidad Platinum ATR en el rango de 400–4000 cm−1. Se obtuvo 1H-NMR para CA mediante espectrómetros de resonancia magnética nuclear Bruker de 400 MHz y cloroformo deuterado como disolvente. Utilizando el equipo analizador térmico simultáneo SDT650, se realizaron mediciones de TGA para celulosa, CA y membranas de mezcla de CA-PEG fabricadas en el rango de 50 y 600 °C usando un subflujo de temperatura de rampa de 5 °C/min de N2 de alta calidad (100 ml/min) gas. El aparato DSC/TG se calibró antes de las pruebas siguiendo las recomendaciones del fabricante con respecto a las calibraciones de peso, temperatura y DSC. Antes de cada ejecución, el instrumento también se purgó con aire y un flujo de nitrógeno durante 10 min. Usando el BELSORP mini-II, fabricado por BEL Japan, INC, a 77 K como la temperatura de adsorción y la presión de vapor saturado, se usaron mediciones de la isoterma de adsorción-desorción de N2 bajo la temperatura del nitrógeno líquido para determinar el área de superficie específica, el volumen de poro , diámetro medio de poro y tamaño medio de partícula del acetato de celulosa sintetizado y la membrana de mezcla CA-PEG fabricada. Las muestras fueron pretratadas a 120 °C con nitrógeno gaseoso fluyendo a través de ellas. La cristalinidad y la estructura atómica o molecular del CA sintetizado y la membrana de mezcla CA-PEG construida se examinaron utilizando un analizador Bruker D2 PHASER advance XRD. Utilizando el modelo SEM JSM 6409A de JEOL, Japón, se examinó la morfología de la superficie y la sección transversal de la membrana de mezcla CA-PEG fabricada.

La membrana de mezcla CA-PEG fabricada se cortó con un área de 12,57 cm2 y se colocó en la celda de prueba de filtración sin salida, que se ocupó con 250 ml de peso seco y se expuso a una presión de 1,0 a 2,0 bar para obtener el flujo de permeación de agua pura ( PWP). El experimento se realizó a temperatura ambiente como se muestra en la Fig. (1). El flujo de permeación de agua pura (J) se midió a partir de la ecuación. (1).

donde J representa la permeación del flujo de agua pura (L m–2 h–1), Q es el volumen de la solución permeada (L), ∆t es el tiempo de permeación (h) y A representa el área activa de la membrana de prueba.

Para definir la hidrofobicidad o hidrofilia de la membrana CA-PEG, se midió el ángulo de contacto. Se coloca una gota de agua sobre una superficie de material de membrana de mezcla CA-PEG fabricada (4 cm2), y la gota forma una cúpula en la superficie. El ángulo de contacto es el ángulo producido entre la superficie y la línea perpendicular al borde de la gota de agua (ángulo de humectación), que se mide utilizando un tensiómetro óptico Theta Lite con un tensiómetro óptico basado en una cámara de video digital para medir la tensión estática y superficial de líquidos por método de gota colgante, producción en Finlandia.

Para calcular la cantidad de agua absorbida en circunstancias específicas, se utiliza la absorción de agua, por lo que se puede determinar el rendimiento de la membrana preparada en agua o ambiente húmedo. Para la prueba de absorción de agua, una muestra de membrana de 4 cm2 se secó en una estufa a una temperatura y tiempo establecidos (12 h) antes de colocarla en un desecador para que se enfriara. La muestra de membrana se pesó tan pronto como se hubo enfriado. La muestra de membrana se sumerge posteriormente en agua en circunstancias predeterminadas, frecuentemente a 23 °C durante 24 h. Se tomó la muestra de la membrana, se secó con un paño sin pelusa y se pesó. La absorción de agua de la membrana se determinó usando la ecuación. (2).

El método de peso seco-húmedo se puede utilizar para determinar la porosidad de la membrana. La porosidad de la membrana se calcula utilizando la ecuación. (3).

donde WW (g) es el peso húmedo, DW es el peso seco de la membrana, Am (cm2) es el área de la membrana, DPW es la densidad del agua pura y Tm (cm) es el espesor de la membrana.

La eficiencia de la membrana de diálisis se determinó en términos de porcentaje de rechazo de BSA utilizando la celda de prueba de filtración sin salida con un área de membrana efectiva de 12,57 cm2 y una presión de 1,0–2,0 bar a temperatura ambiente, como se muestra en la Fig. 1. la concentración de solución de BSA utilizada fue de 1,0 mg/ml. La concentración de BSA en el permeado se analizó midiendo su absorbancia con un espectrofotómetro (espectrofotómetro Digital a (Analytic Jena—SPEKOL1300 UV/Visible spectrophotometer) emparejado con celdas de vidrio de 1 cm de camino óptico) a una longitud de onda de λ550 nm usando el Reactivo Biuret39. El rechazo de BSA de la membrana de mezcla CA-PEG fabricada se determinó mediante la ecuación. (4).

Figura esquemática de celda de filtración sin salida para flujo de agua y rechazo de BSA.

Se determinó el aclaramiento de urea para la membrana de mezcla CA-PEG fabricada. La concentración de la solución de urea fue de 50 mL de 1 mg/mL que se colocó en el lado del donante y se vertieron aproximadamente 2 L de agua destilada en el lado del receptor como se muestra en la Fig. 2. El cambio en la concentración de urea en los lados del donante y del receptor fue medido utilizando el método colorimétrico enzimático después de cada 30 min durante 210 min. La concentración de urea se determinó midiendo su absorbancia con un espectrofotómetro a una longitud de onda de λ578 nm. La concentración de urea se calculó utilizando la ecuación. (5).

Figura esquemática de la celda de diálisis para el aclaramiento de urea.

donde C0 es la concentración inicial en el tiempo cero, Ct es la concentración final en el tiempo t y UC% es el aclaramiento de urea.

Este trabajo se refiere a la preparación de diacetato de celulosa a partir de celulosa Giza 86 de algodón, que es conveniente para la preparación de membranas de diálisis mediante el uso de un nuevo catalizador ácido de Lewis como NiCl2.6H2O y se compara entre los métodos convencional y de microondas para la acetilación de celulosa. En el método convencional, solo se investigó el efecto de la cantidad de anhídrido acético utilizado. Como se muestra en la Tabla 1, 20,0 g de celulosa extraída de algodón Giza 86 se sometieron a reflujo a 140 °C en aproximadamente 200 ml (Ac2O) (muestra 1) y en anhídrido acético (300 ml) (muestra 2) en existencia de 2,0 g de NiCl2.6H2O durante 48 h. Las reacciones anteriores mostraron que los rendimientos % de CA fueron 86.25% (DS = 2.59, Muestra 1) y 81.74% (DS = 2.45, Muestra 2) al aumentar la cantidad de anhídrido acético de 200 a 300 mL, respectivamente. Así, se ha elegido como cantidad óptima 200 mL de Ac2O y 20 g de celulosa extraída de algodón Giza 86 para acetilación en microondas. Para lograr el DS objetivo y controlar las condiciones de reacción de acetilación, la reacción se repitió en condiciones de irradiación de microondas, cambiando solo la cantidad de catalizador y el tiempo de reacción. Como se indica en la Tabla 1, cuando la cantidad de NiCl2.6H2O es de 1,0 g, la reacción se realizó justo después de 6 min con un alto % de rendimiento del 88,30 % (31,30 g, DS = 2,63, Muestra 3). Cuando el tiempo de reacción se extendió a 8 min, hubo muy poco cambio en los rendimientos (31,90 g, DS = 2,70, Muestra 4) con un porcentaje de rendimiento del 89,85%. Mientras que cuando esta reacción se realizó durante 10 min, el producto comenzó a verse afectado por el tiempo y comenzó a hidrolizarse, por lo que hubo una pequeña disminución en el rendimiento (31.20 g, GS = 2.64, 87.94% Muestra 5). Como se muestra en la Tabla 1, cuando la cantidad de NiCl2.6H2O aumentó a 1,5 g, el rendimiento disminuyó considerablemente a alrededor de 23,16, 23,30 y 23,16 g durante 6 y 10 minutos de tiempo de reacción (DS = 2,0, muestras 6, 7 y 8, respectivamente). A partir de los resultados anteriores, el exceso de la cantidad de catalizador a 1,5 g afectó en gran medida los valores de DS objetivo, que se convirtieron en valores indeseables (DS ~ 2,6) para la preparación de la membrana de diálisis. Cuando se incrementó la cantidad de NiCl2.6H2O a 2,0 g como se informó en el método convencional mencionado anteriormente pero en condiciones de microondas, los rendimientos del producto fueron de 28,24 g a los 6 min, 31,15 g a los 8 min y 24,34 g a los 10 min (Tabla 1). ). A partir de experimentos anteriores, se puede concluir que 1,0 g de NiCl2.6H2O como catalizador utilizando el método de irradiación de microondas es suficiente para producir diacetato de celulosa con un rendimiento porcentual del 89,85 % en 8 min en presencia de 200 ml de Ac2O .

Todos los productos (muestras 1 a 11) se examinaron mediante análisis FT-IR, y el grado de sustitución (DS) se calculó experimentalmente y mediante el uso de FT-IR, los resultados se referían a una formación exitosa de diacetato de celulosa con diferente % rendimientos, pero también, con muy poca variación en los valores de DS (Cuadro 1). La ganancia de peso también se calculó mediante FT-IR (Tabla 1). En primer lugar, se eligió la muestra 5, que tiene un DS = 2,64, como material de partida para la membrana de mezcla de CA-PEG fabricada después de analizar la mayoría de las muestras de diacetato de celulosa preparadas. La Figura 3 muestra los espectros FT-IR de celulosa extraída de algodón Giz-86, Muestra 5 como diacetato de celulosa pura y membrana de mezcla CA-PEG fabricada. Los espectros FT-IR para la celulosa extraída del algodón Giza 86 muestran un fuerte ancho de banda en 3334,81 cm–1 debido al estiramiento –OH, una pequeña banda en 2894,73 cm–1 atribuida al modo de estiramiento de –CH, y dos bandas fueron muy disminuyó en el diacetato de celulosa (muestra 5) y en la membrana de mezcla CA-PEG fabricada, lo que demostró que la acetilación de celulosa se realizó con éxito. La figura 3 muestra que no se produjo ningún cambio químico para el diacetato de celulosa puro (muestra 5) en el grupo de funcionalización durante la mezcla, excepto que se notó un pequeño cambio. La Figura 3 muestra la aparición de picos fuertes y nítidos en 1743,25 y 1739,22 cm–1 debido a C = O para la muestra 5 y la membrana de mezcla CA-PEG, respectivamente. En comparación con CA (muestra 5) y la membrana de mezcla de CA-PEG, los picos de absorción aparecieron de forma pronunciada en 1370,81 y 1369,39 cm−1 debido a la banda de flexión C–H del grupo acetilo. Un pico fuerte más nítido cambió ligeramente de 1224,01 en la Muestra 5 a 1215,11 cm-1 en la membrana de mezcla CA-PEG, que se asignó a la banda de estiramiento de éster C-O. Los picos en 1040,23 y 1033,56 cm−1 pertenecientes al estiramiento asimétrico C–O–C del anillo de piranosa se informaron para la Muestra 5 y la membrana de mezcla CA-PEG, respectivamente.

Análisis FTIR de (a) Celulosa extraída de algodón Giza 86, (b) Diacetato de celulosa (Muestra-5), (c) Membrana de mezcla CA-PEG preparada a partir de la Muestra 5.

El DS del diacetato de celulosa (Muestra 5) también se midió usando espectros 1H-NMR. La figura 4 muestra el espectro de 1H-NMR de la muestra 5 con un valor de DS de casi 2,66 que demuestra la creación de diacetato de celulosa usando NiCl2.6H2O e irradiación de microondas.

Espectro de 1H-RMN de la Muestra 5.

La cromatografía de permeación en gel (GPC) se utilizó para calcular el peso molecular, el grado de polimerización y el índice de polidispersidad de un acetato de celulosa (muestra 5) como se muestra en la Fig. 5. A partir de los resultados, el grado de polimerización fue de aproximadamente 149, peso molecular promedio en peso (Mw) fue 38,362 (g/mol), peso molecular promedio en número (Mn) fue 5864 (g/mol), peso molecular promedio en z (Mz) fue 339,278 (g/mol), peso molecular promedio en viscosidad ( Mv) fue de 273.659 (g/mol), el peso molecular en el pico máximo del elugrama (Mp) fue de 18.098 (g/mol) y el índice de polidispersión (PD) fue de 6,542.

El análisis de cromatografía de permeación en gel (GPC) de diacetato de celulosa (muestra 5).

El análisis termogravimétrico (TGA) es una técnica de caracterización realista para evaluar la estabilidad térmica de materiales específicos. Las curvas térmicas TGA de la CA (muestra 5) y la membrana de mezcla CA-PEG fabricada se exponen en la Fig. 6a,b a una velocidad de calentamiento de 5 °C/min. La TGA de diacetato de celulosa (Muestra 5) (Fig. 6a) muestra que la descomposición se produce en un solo paso y una pérdida de peso del 84,06 % entre 327,13 y 600 °C, y la descomposición máxima se produce a 356,84 °C. La TGA de membrana de mezcla CA-PEG fabricada (Fig. 6b) muestra que la descomposición se produce en dos pasos. La primera pérdida de peso (81,02 %) se produjo entre 327,13 y 400 °C con la máxima descomposición a 347,91 °C, mientras que la segunda pérdida de peso (10,42 %) se produjo entre 400 y 600 °C con la máxima descomposición a 560,0 ºC

Análisis TGA de (a) diacetato de celulosa (muestra 5), ​​(b) membrana de mezcla CA-PEG a partir de diacetato de celulosa (muestra 5) y PEG.

BET puede producir datos de medición de precisión confiables para la cantidad de adsorción de material adsorbente en relación con la presión. La Figura 7a muestra la isoterma de adsorción/desorción de la membrana de mezcla CA-PEG fabricada y también explica la relación entre la presión relativa (p/p0) y la cantidad específica adsorbida (Va: cm3 (STP) g–1). Los resultados de la Fig. 7b mostraron que el tipo de isoterma de adsorción se puede medir como tipos mixtos de III y V. El volumen de la monocapa (Vm) fue de 5,9709 cm3 (STP) g–1, el área de superficie específica BET (asBET) fue de 25,9880 m2 g–1, la constante de energía de la primera capa (C) fue de 0,6296, el volumen total de poro (p/p0) fue de 0,00909 cm3 g–1 y el diámetro medio de poro fue de 1,3993 nm. De acuerdo con los resultados mencionados anteriormente, se puede deducir que la membrana de mezcla CA-PEG fabricada es porosa con microporos40,41,42,43.

Análisis de área superficial (a) Isoterma de adsorción/desorción, (b) gráfico de análisis BET, (c) gráfico de análisis de microporos (MP).

El MP-plot es conveniente para definir la presencia o ausencia de microporos y su rango de tamaño40,41,42,43. De la Fig. 7c, se puede deducir que la membrana de mezcla CA-PEG fabricada tiene un diámetro de microporos (dp) de 0,7 a 0,9 nm con un pico de distribución a 0,8 nm. Además, tiene un diámetro de microporos de 1,1 a 1,25, 1,25 a 1,4, 1,4 a 1,55 y 1,6 a 1,8 nm con picos de distribución a 1,2, 1,3, 1,5 y 1,7 nm, respectivamente. El área de superficie específica total (a1) fue de 0,5349) m2 g–1, el área de superficie específica externa (a2) fue de 5,4092 m2 g–1 y el volumen de poro (Vp) fue de 0,0009 cm3 g–1.

El análisis XRD se usó para confirmar la ocurrencia de un proceso de acetilación exitoso dirigido. Se sabe que la presencia de los grupos acetilo en la celulosa aumentó la hidrofobicidad y aumentó la hidrofobicidad de la membrana preparada. Los patrones de celulosa extraída del algodón Giza 86, el acetato de celulosa (muestra 5) y la membrana de mezcla CA-PEG fabricada se comparan en la Fig. 8a,b,c. La figura 8a proporcionó patrones de rayos X con picos principales a 14,7° (Iα (100) o Iβ (110)), 16,4° (Iα (010) o Iβ (110)), 22,8° (Iα (110) o Iβ (200 )) y 34,4° ((Iα e Iβ (400)), reflexiones para celulosa extraída de algodón Giza 86, que puede pertenecer a la predominante Iα o Iβ. Se utilizó la función Z Eq. (6) para determinar la conformación de el carbono quiral de la celulosa.

Análisis XRD de (a) celulosa extraída de algodón Giza 86, (b) diacetato de celulosa, (c) membrana de mezcla CA-PEG.

Se encontró que el d1 era 6,005 nm (espaciado d del pico a 14,7°), d2 era 16,504 nm (espaciado d del pico a 16,4° (2θ), y el valor Z era –5268,474. Del valor Z negativo de celulosa extraída del algodón Giza 86, se puede deducir que el compuesto de celulosa extraído tiene una forma Iβ dominante 44. La figura 8b, c proporcionó patrones de rayos X del acetato de celulosa (muestra 5) y la membrana de mezcla CA-PEG fabricada con el mismo los picos principales anteriores, pero la altura relativa de la intensidad de los picos de difracción disminuyó mientras que la región amorfa aumentó. Además, se produjo un ensanchamiento de los picos de difracción. El grado de cristalinidad de la muestra de celulosa se consideró que era del 45,6 %, el acetato de celulosa (Muestra 5) fue del 22,5 %, mientras que en la membrana de mezcla de CA-PEG fabricada fue del 15,2 %, lo que indica una disminución en el grado de cristalinidad después de la esterificación. en comparación con la muestra de celulosa podría deberse a la sustitución de los grupos hidroxilo por grupos acetilo de mayor volumen. Durante la acetilación, el grupo acetilo provocaba la ruptura de los enlaces de hidrógeno intermoleculares e intramoleculares de la celulosa, lo que conducía a la degradación de la estructura cristalina de la celulosa. Este resultado confirmó por qué el acetato de celulosa (muestra 5) y la membrana de mezcla CA-PEG fabricada son altamente amorfas45. Además, la Fig. 8b,c mostró un pico notable a 7,9° (2θ) asignado a la celulosa acetilada semicristalina. Este resultado se atribuyó a la presencia de grupos acetilo que provocaron un aumento en la distancia interfibrilar de las cadenas de celulosa46,47.

La figura 9 muestra la superficie SEM y la morfología de la sección transversal de la membrana de mezcla CA-PEG fabricada. En la Fig. 9, se puede ver claramente la creación de una membrana asimétrica con poros de tamaño nanométrico. La mezcla de PEG con acetato de celulosa durante el proceso de fundición mejoró el mecanismo de inversión de fase.

Análisis SEM de la membrana de mezcla CA-PEG (a) Morfología de la superficie y (b) Morfología de la sección transversal.

Se usó la medición de la absorción de agua para definir la hidrofobicidad y la hidrofilia de la membrana preparada. De acuerdo con la Ec. (2), se encontró que el porcentaje de absorción de agua de la membrana de mezcla CA-PEG fabricada era del 2,91 %. El valor muy bajo de la medición de la absorción de agua indicó que la membrana de mezcla CA-PEG fabricada es altamente hidrofóbica.

El ángulo de contacto también se utilizó para caracterizar la hidrofobicidad e hidrofilicidad de la membrana, se sabe que un valor alto del ángulo de contacto generalmente significa una alta hidrofobicidad. La membrana de mezcla CA-PEG fabricada mostró que el valor del ángulo de contacto era de 92,5 grados. El incremento del valor del ángulo de contacto significa que la membrana de mezcla CA-PEG fabricada es altamente hidrofóbica48,49.

La porosidad de la membrana de mezcla CA-PEG fabricada se calculó de acuerdo con la ecuación. (3), y se encontró que era 1,22%. La porosidad de la membrana mejoró cuando el PEG se mezcló con acetato de celulosa. Este valor indicó que la membrana fabricada podría usarse para una aplicación de ultrafiltración (0,1–10 %)50.

El flujo de agua pura es el parámetro más utilizado para medir la permeabilidad hidráulica de la membrana en membranas de micro, diálisis y ultrafiltración. El flujo de agua pura de la membrana de mezcla CA-PEG fabricada se calculó mediante la celda de prueba de filtración sin salida de acuerdo con la ecuación. (3) determinando la cantidad de agua pura recolectada (0,078 L) durante un cierto tiempo (3,5 h) bajo una cierta presión (1,0–2,0 bar)51,52,53,54. El agua destilada se utiliza como alimentación en el experimento de rendimiento del fundente. En la membrana de mezcla CA-PEG fabricada, el valor del flujo de permeación de agua pura (PWP) a la presión de funcionamiento (1,0–2,0 bar) fue de 17,73 l/m2∙h. A partir de este valor, podemos deducir que el rendimiento del flujo de agua de la membrana de mezcla CA-PEG fabricada a partir de diacetato de celulosa sintetizado (muestra 5) mediante el uso de NiCl2 como catalizador fue conveniente para usar en el proceso de diálisis51,52,53,54 .

La albúmina de suero bovino tiene un papel importante durante la formación de cristales de oxalato de calcio que evita la nucleación del oxalato de calcio, por lo que no se formará el cálculo urinario. Desde el punto de vista de la importancia de la albúmina sérica bovina, es necesario no perder el ASC del paciente durante el proceso de diálisis. El resultado en términos de rechazo de BSA indica que la membrana de mezcla CA-PEG fabricada a partir de diacetato de celulosa sintetizado (muestra 5) puede retener todo el BSA con éxito y con la tasa más alta del 100 %55,56.

El aclaramiento de urea es importante para evaluar las funciones renales, por lo que se debe medir el aclaramiento de urea. El aclaramiento de urea era la cantidad de sangre o plasma que los riñones eliminaban de la urea en cuestión de minutos. De acuerdo con la Ec. (5), el porcentaje de eliminación de urea fue del 67,2 % después de 2,5 h para la membrana de mezcla CA-PEG fabricada a partir de diacetato de celulosa sintetizado (muestra 5). Todos los resultados mencionados anteriormente demostraron la aplicabilidad de la membrana de mezcla CA-PEG fabricada para diálisis57,58,59.

Se completó la síntesis del diacetato de celulosa mediante un sistema de acetilación sin disolventes a partir de celulosa extraída de algodón Giza 86 mediante la investigación de 200 y 300 ml de Ac2O en la existencia de NiCl2.6HO (1,0, 1,5 y 2,0 g) como un nuevo catalizador usando los métodos convencionales de reflujo y de irradiación de microondas. El diacetato de celulosa preparado se analizó para la fabricación de una membrana de mezcla de PEG. La membrana de mezcla CA-PEG fabricada también se probó para la aplicación de diálisis. La preparación de diacetato de celulosa utilizando el método de irradiación de microondas mostró excelentes rendimientos y un tiempo de reacción corto, lo que hace que el método propuesto sea importante para la prueba comercial. Se estudió el impacto de los dos métodos utilizados en la formación de diacetato de celulosa y su uso en las formulaciones de membranas de diálisis. El grado experimental de sustitución de los valores de diacetato de celulosa preparados estuvo de acuerdo con el calculado por los métodos de análisis FTIR y 1H-NMR. Se encontró que la membrana fabricada era aplicable en la operación de diálisis con respecto a la eliminación de urea, el flujo de agua pura y el rechazo de la albúmina de suero bovino (BSA). Ciertamente, el presente trabajo es prometedor y aplicable en membranas de diálisis.

Los conjuntos de datos utilizados en esta investigación están disponibles para su revisión previa solicitud del autor correspondiente del artículo.

Carbón activado

Acetato de celulosa

Anhídrido acético

Superficie específica BET

Brunauer-Emmett-Teller

Trifluorometanosulfonato de bismuto (III)

Albúmina de suero bovino

Constante de energía de la primera capa.

Acetato de celulosa-polietilenglicol

Cloruro de cobalto

Creatinina

Trifluorometanosulfonato de cobre (II)

Grado de polimerización

Diámetro de microporos

Grado de sustitución

4,4′-Di-terc-butilbifenilo

Agua destilada

Etanol

alcohol etilenvinílico

Ácido fórmico

Espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier

Óxido de grafeno

Cromatógrafo de permeación de gel

Peróxido de hidrógeno

hemoperfusión

Hidruro de litio y aluminio

Membranas de matriz mixta

Número de peso molecular promedio

microporo

Peso molecular en el pico máximo del elugrama

Glutamato monosódico

Viscosidad peso molecular promedio

Peso molecular

Peso molecular promedio

Borohidruro de sodio

Hipoclorito de sodio

Cloruro de níquel seis hidrato

Resonancia magnética nuclear

poliacrilonitrilo

P-cresol

Índice de polidispersidad

Polietilenglicol

Polietilenimina

Polimetacrilato de metilo

polisulfona

Alcohol de polivinilo

Flujo de permeación de agua pura

Triflato de escandio (III).

Microscópio electrónico escaneando

Trifluorometanosulfonato de estaño (II)

Análisis termogravimétrico

Volumen monocapa

Volumen de poros

Volumen total de poros

Aumento de peso

análisis de difracción de rayos X

Cloruro de zinc

Zeolita

El Nemr, A., Ragab, S., El Sikaily, A. & Khaled, A. Síntesis de triacetato de celulosa a partir de celulosa de algodón mediante el uso de NIS como catalizador en condiciones de reacción suaves. Carbohidr. polim. 130, 41–48. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2015.04.065 (2015).

Artículo CAS Google Académico

El Nemr, A., Ragab, S. & El Sikaily, A. Síntesis rápida de triacetato de celulosa a partir de celulosa de algodón y su efecto sobre el área de superficie específica y la distribución del tamaño de partícula. Irán. polim. J. 26(4), 261–272. https://doi.org/10.1007/s13726-017-0516-2 (2017).

Artículo CAS Google Académico

Ragab, S., Eleryan, A. & El Nemr, A. Hidrato de perclorato férrico como nuevo catalizador para la esterificación altamente eficiente de celulosa a temperatura ambiente. ciencia Rep. 12, 5643. https://doi.org/10.1038/s41598-022-09669-w (2022).

Artículo ADS CAS Google Académico

Ragab, S. & El Nemr, A. El cloruro de zirconilo como catalizador de ácido verde Lewis novedoso y eficiente para la acetilación directa de celulosa de algodón en presencia y ausencia de solvente. J. Polym. Res. 26, 156. https://doi.org/10.1007/s10965-019-1816-3 (2019).

Artículo CAS Google Académico

El Nemr, A. & Ragab, S. Acetilación de celulosa Cotton-Giza 86 utilizando MnCl2 como nuevo catalizador y su aplicación para la eliminación de aceite de máquinas. Reinar. 5(4), 895–905. https://doi.org/10.1007/s40710-018-0330-7 (2018).

Artículo Google Académico

Baker, RH y Bordwell, FG Organic Syntheses vol. 3, 141 (Wiley, Nueva York, 1955).

Google Académico

Iqbal, J. & Srivastava, RR Acilación de alcoholes con anhídrido acético catalizada por cloruro de cobalto (II): Alcance y mecanismo. J. Org. química 57(7), 2001–2007. https://doi.org/10.1021/jo00033a020 (1992).

Artículo CAS Google Académico

Ishihara, K., Kubota, M., Kurihara, H. y Yamamoto, H. Trifluorometanosulfonato de escandio como catalizador de ácido de Lewis extremadamente activo en la acilación de alcoholes con anhídridos de ácido y anhídridos mixtos. J. Org. química 61(14), 4560–4567. https://doi.org/10.1021/jo952237x (1996).

Artículo CAS Google Académico

Orita, A., Tanahashi, C., Kakuda, A. & Otera, J. Acilación altamente potente y práctica de alcoholes con anhídrido ácido catalizada por Bi(OTf)3. J. Org. química 66(26), 8926–8934. https://doi.org/10.1021/jo0107453 (2001).

Artículo CAS Google Académico

Chandra, KL, Saravanan, P., Singh, RK & Singh, VK Reacciones de acilación catalizadas por ácido de Lewis: Alcance y limitaciones. Tetraedro 58 (7), 1369–1374. https://doi.org/10.1016/S0040-4020(01)01229-7 (2002).

Artículo CAS Google Académico

Meshram, G. & Patil, VD Método simple y eficiente para la acetilación de alcoholes, fenoles, aminas y tioles usando NiCl2 anhidro en condiciones libres de solventes. sintetizador común 39, 4384–4395. https://doi.org/10.1080/00397910902906529 (2009).

Artículo CAS Google Académico

Lee, SE, Vyle, JS, Williams, DM y Grasby, JA Nuevas síntesis de (Z)-alqueno y nucleósidos modificados con base alcano. tetraedro Lett. 41(2), 267–270. https://doi.org/10.1016/S0040-4039(99)02029-8 (2000).

Artículo CAS Google Académico

Alonso, F., Radivoy, G. & Yus, M. Reducción activa de compuestos orgánicos a base de níquel. Ruso. química Toro. 52(12), 2563–2576. https://doi.org/10.1023/B:RUCB.0000019874.01782.b4 (2003).

Artículo CAS Google Académico

Alonso, F. & Yus, M. La combinación NiCl2–Li–areno (cat.): Una mezcla reductora versátil. química Soc. 33(5), 284–293. https://doi.org/10.1039/B315131J (2004).

Artículo CAS Google Académico

Alonso, F., Riente, P. & Yus, M. Nanopartículas de níquel en reacciones de transferencia de hidrógeno. Cuenta química Res. 44(5), 379–391. https://doi.org/10.1021/ar1001582 (2011).

Artículo CAS Google Académico

Alonso, F. & Yus, M. Hidrogenación de olefinas con cloruro de níquel hidratado, litio y una cantidad catalítica de naftaleno. tetraedro Lett. 37(38), 6925–6928. https://doi.org/10.1016/0040-4039(96)01518-3 (1996).

Artículo CAS Google Académico

Alonso, F. & Yus, M. Hidrogenación de alquinos con cloruro de níquel hidratado, litio y una cantidad catalítica de naftaleno. tetraedro Lett. 38(1), 149–152. https://doi.org/10.1016/S0040-4039(96)02239-3 (1997).

Artículo CAS Google Académico

Ibragimov, AG, Ramazanov, IR, Khalilov, LM, Sultanov, RM & Dzhemilev, UM Hidroaluminación regio y estereoselectiva de acetilenos disustituidos con Et3Al catalizada por (η5-C5H5) 2TiCl2. Comunes de Mendeleiev. 6(6), 231–232. https://doi.org/10.1016/S0959-9436(96)71434-7 (1996).

Artículo Google Académico

Loupy, A. & Varma, RS Efectos de microondas en síntesis orgánica. quim. Oggi–Chem. Hoy. 24(3), 36. https://doi.org/10.1002/chin.200720275 (2006).

Artículo CAS Google Académico

Motasemi, F. & Ani, FN Una revisión sobre la producción de biodiesel asistida por microondas. Renovar. Sostener. Energía Rev. 16(7), 4719–4733. https://doi.org/10.1016/j.rser.2012.03.069 (2012).

Artículo CAS Google Académico

Buchori, L., Istadi, I. y Purwanto, P. Tecnologías avanzadas de reactores químicos para la producción de biodiésel a partir de aceites vegetales: una revisión. Toro. química Reaccionar. Ing. 11(3), 406–430. https://doi.org/10.9767/bcrec.11.3.490.406-430 (2016).

Artículo CAS Google Académico

Nguyen, HC, Ong, HC, Pham, TTT, Dinh, TKK y Su, C.-H. Síntesis no catalítica mediada por microondas de levulinato de etilo: un proceso ecológico para la producción de aditivos para combustibles. En t. J. Energía. Res. 44, 1698–1708. https://doi.org/10.1002/er.4985 (2020).

Artículo CAS Google Académico

Constantinou-Kokotou, V. & Peristeraki, A. NiCl2 asistido por microondas promovió la acilación de alcoholes. sintetizador común 34(22), 4227–4232. https://doi.org/10.1081/SCC-200036636 (2004).

Artículo CAS Google Académico

El Nemr, A., Ragab, S. & El Sikaily, A. Prueba de cloruro de zinc como nuevo catalizador para la síntesis directa de di y triacetato de celulosa en un sistema libre de solventes bajo irradiación de microondas. Carbohidr. polim. 151, 1058–1067. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2016.06.072 (2016).

Artículo CAS Google Académico

Ragab, S. & El Nemr, A. Diacetato y triacetato de celulosa de nanofibra usando cloruro férrico como catalizador que promueve la síntesis altamente eficiente bajo irradiación de microondas. J. Macromol. ciencia aplicación pura química 55, 124–134. https://doi.org/10.1080/10601325.2017.1387741 (2017).

Artículo CAS Google Académico

Deshmukh, SP & Li, K. Efecto de la composición de etanol en un baño de coagulación con agua sobre la morfología de la membrana de fibra hueca de PVDF. J. Miembro ciencia 150, 75–85. https://doi.org/10.1016/S0376-7388(98)00196-3 (1998).

Artículo CAS Google Académico

Loeb, S. & Sourirajan, S. Desmineralización del agua de mar por medio de una membrana osmótica. Adv. química Ser. 38, 117. https://doi.org/10.1021/ba-1963-0038.ch009 (1963).

Artículo CAS Google Académico

Chen, Y. et al. Caracterización del acetato de celulosa regenerado. Mentón. J. Polym. ciencia 20, 369–375. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.03.057 (2002).

Artículo CAS Google Académico

Combe, C., Molis, E., Lucas, P., Riley, R. & Clark, MM El efecto de las propiedades de la membrana de CA sobre el ensuciamiento adsorbente por ácido húmico. J. Miembro ciencia 154, 73–87. https://doi.org/10.1016/S0376-7388(98)00268-3 (1999).

Artículo CAS Google Académico

Chaudry, MA Mecanismo de transporte de agua e iones en hiperfiltración con membranas simétricas de acetato de celulosa. J. Miembro ciencia 206, 319–332. https://doi.org/10.1016/S0376-7388(01)00783-9 (2002) (Obtener derechos y contenido).

Artículo CAS Google Académico

Yin, L., Huanlin, C. y Bogeng, L. Influencia de los aditivos en el proceso de separación de fases de la solución de PVDF y la morfología de la membrana. Acta Polym Sin. 5, 656–661 (2002). https://doi.org/WOS:000178936800021

Azhar, O. et al. Membranas de hemodiálisis de mezcla de acetato de celulosa y alcohol polivinílico integradas con rendimiento de diálisis y alta biocompatibilidad. Mate. ciencia Ing. 126, 112127. https://doi.org/10.1016/j.msec.2021.112127 (2021).

Artículo CAS Google Académico

Waheed, H., Minhas, FT & Hussain, A. Membranas de mezcla de acetato de celulosa/sericina para uso en diálisis. polim. Toro. 75, 3935–3950. https://doi.org/10.1007/s00289-017-2238-1 (2018).

Artículo CAS Google Académico

Waheed, H. & Hussain, A. Fabricación de membranas de lámina plana mezcladas de acetato de celulosa/poliaziridina para aplicaciones de diálisis. Bio Nanociencia. 9, 256–265. https://doi.org/10.1007/s12668-019-0600-5 (2019).

Artículo Google Académico

Idris, A., Yee, HK & Kee, CM Preparación de membrana de diálisis de acetato de celulosa usando monohidrato de D-glucosa como aditivo. J. Tecnología. 51(1), 67–76. https://doi.org/10.11113/jt.v51.147 (2009).

Artículo Google Académico

Idris, A. & Lee, KY El efecto de los aditivos de PEG de diferente peso molecular en el rendimiento de la membrana de diálisis asimétrica de acetato de celulosa. J. Miembro ciencia 280, 920–927. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2006.03.010 (2006).

Artículo CAS Google Académico

Kee, CM & Idris, A. Rendimiento de la permeabilidad de la membrana de hemodiálisis de acetato de celulosa de diferente peso molecular. Sep. Purif. Tecnología 75, 102–113. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2010.08.013 (2010).

Artículo CAS Google Académico

Hsiao, Y.-S. et al. Adsorbentes de membrana de matriz mixta de acetato de celulosa porosa para una eliminación eficiente de p-cresol y creatinina del suero sintético. J. Taiwán. Inst. química Ing. 133, 104199. https://doi.org/10.1016/j.jtice.2021.104199 (2022).

Artículo CAS Google Académico

Gornall, AG, Bardawill, CJ & David, MM Determinación de proteínas séricas mediante la reacción de biuret. J. Biol. química 177(2), 751–766. https://doi.org/10.1016/S0021-9258(18)57021-6 (1949).

Artículo CAS Google Académico

Rouquerol, F., Rouquerol, J. & Sing, KSW Adsorción por polvos y sólidos porosos (Academic Press INC., 1999).

Google Académico

Gregg, SJ & Sing, KSW Área superficial de adsorción y porosidad 2ª ed. (Prensa Académica INC., 1982).

Google Académico

Brunauer, S., Emmett, PH & Teller, E. Adsorción de gases en capas multimoleculares. Mermelada. química Soc. 60, 309 (1938).

Artículo ADS CAS Google Académico

Barrett, EP, Joyner, LG y Halenda, PP Determinación del volumen de poro y distribuciones de área en sustancias porosas I. Cálculos a partir de isotermas de nitrógeno. Mermelada. química Soc. 73, 373 (1951).

Artículo CAS Google Académico

Hult, EL, Iversen, T. & Sugiyama, J. Caracterización de la estructura supermolecular de la celulosa en fibras de pulpa de madera. Celulosa 10, 103–110. https://doi.org/10.1023/A:1024080700873 (2003).

Artículo CAS Google Académico

Nabili, A., Fattoum, A., Christine, M., Salon, B. & Bras, J. Síntesis de triacetato de celulosa-I a partir de celulosa de semillas de dátiles microfibriladas (Phoenix dactylifera L.), Elimame Elaloui1. Irán. polim. J. 26, 137–147. https://doi.org/10.1007/s13726-017-0505-5 (2017).

Artículo CAS Google Académico

Hu, W., Chen, S., Xu, Q. y Wang, H. Acetilación sin disolventes de celulosa bacteriana en condiciones moderadas. Polim. de hidratos de carbono. 83, 1575–1581. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2010.10.016 (2011).

Artículo CAS Google Académico

Zepic, V., Poljanšek, I., Oven, P., Škapin, AS y Hancic, A. Efecto del pretratamiento de secado sobre la acetilación de la celulosa nanofibrilada. BioResources 10, 8148–8167. https://doi.org/10.15376/BIORES.10.4 (2015).

Artículo CAS Google Académico

Nurkhamidah, S. et al. Mejora de las propiedades y el rendimiento de la membrana de acetato de celulosa/polietilenglicol (CA/PEG) con la adición de dióxido de titanio (TiO2) mediante el método de recubrimiento superficial. Conferencia Web MATEC. 156, 08016. https://doi.org/10.1051/matecconf/201815608016 (2018).

Artículo CAS Google Académico

Jayalakshmi, A., Kim, I.-C. & Kwon, Y.-N. Injerto de acetato de celulosa-(glicidilmetacrilato-g-PEG) para la modificación de membranas de ultrafiltración AMC para mitigar el ensuciamiento orgánico. RSC Avanzado. 5, 48290–48300. https://doi.org/10.1039/C5RA03499J (2015).

Artículo ADS CAS Google Académico

Cuperus, FP & Smolders, CA Caracterización de membranas de UF características de membrana y técnicas de caracterización. Adv. Ciencia de la interfaz coloidal. 34, 135–173. https://doi.org/10.1016/0001-8686(91)80049-P (1991).

Artículo CAS Google Académico

Singh, R. Tecnología e ingeniería de membranas para la purificación de agua: aplicación, diseño y operación de sistemas (Butterworth-Heinemann, 2014).

Google Académico

Jagschies, G. et al. (eds) Procesamiento biofarmacéutico: desarrollo, diseño e implementación de procesos de fabricación (Elsevier, 2018). https://doi.org/10.1016/C2014-0-01092-1.

Libro Google Académico

Luis, P. Modelado Fundamental de Sistemas de Membranas: Desempeño de Membranas y Procesos. ISBN: 978-0-12-813483-2. (Elsevier Ltd, 2018). https://doi.org/10.1016/C2016-0-02489-0

Basile, A. y Nunes, SP (Eds.). Ciencia y tecnología avanzada de membranas para energía sostenible y aplicaciones medioambientales (2011).

Aronson, JK, DPhil, MA, FRCP, MBCh.B., HonFFPM, HonFBPhS, Seroalbúmina bovina. en Efectos secundarios de las drogas de Meyler, 1045–1045. 16.ª edición (Elsevier BV, 2016)

Jahanban-Esfahlan, A. et al. Avances recientes en la detección de albúmina sérica bovina. En t. J. Biol. macromol. 138, 602–617. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.07.096 (2019).

Artículo CAS Google Académico

Farnebo, S., Samuelsson, A., Henriksson, J., Karlander, L.-E. & Sjöberg, F. Aclaramiento de urea: un nuevo método para registrar cambios locales en el flujo sanguíneo en el músculo esquelético de rata basado en microdiálisis. clin. Fisiol. Función Imágenes 30(1), 57–63. https://doi.org/10.1111/j.1475-097X.2009.00904.x (2010).

Artículo CAS Google Académico

Carson, RC, Kiaii, M. & MacRae, JM El aclaramiento de urea en catéteres disfuncionales mejora al invertir la posición de la línea a pesar de una mayor recirculación del acceso. Soy. J. Riñón. Dis. 45(5), 883–890. https://doi.org/10.1053/j.ajkd.2005.01.029 (2005).

Artículo CAS Google Académico

Chin, AI, Sheth, V., Kim, J. & Bang, H. Estimación del aclaramiento de urea renal nativa residual en pacientes en hemodiálisis con y sin volumen de orina de 24 horas. Med de Riñón. 1(6), 376–382. https://doi.org/10.1016/j.xkme.2019.08.003 (2019).

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Financiamiento de acceso abierto proporcionado por The Science, Technology & Innovation Funding Authority (STDF) en cooperación con The Egyptian Knowledge Bank (EKB). Este trabajo fue parcialmente apoyado por la Autoridad de Financiamiento de Ciencia, Tecnología e Innovación (STDF) de Egipto, número de proyecto IG-34795.

División de Medio Ambiente, Instituto Nacional de Oceanografía y Pesca (NIOF), Kayet Bey, Elanfoushy, Alejandría, Egipto

Safaa Ragab, Amany El Sikaily y Ahmed El Nemr

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La parte práctica estuvo a cargo del Dr. S. Ragab y el Dr. AES, quienes también escribieron el manuscrito original. El Dr. AEN supervisó el trabajo experimental y finalizó el manuscrito y lo envió a la Revista.

Correspondencia a Ahmed El Nemr.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Acceso abierto Este artículo tiene una licencia internacional Creative Commons Attribution 4.0, que permite el uso, el intercambio, la adaptación, la distribución y la reproducción en cualquier medio o formato, siempre que se otorgue el crédito correspondiente al autor o autores originales y a la fuente. proporcionar un enlace a la licencia Creative Commons e indicar si se realizaron cambios. Las imágenes u otro material de terceros en este artículo están incluidos en la licencia Creative Commons del artículo, a menos que se indique lo contrario en una línea de crédito al material. Si el material no está incluido en la licencia Creative Commons del artículo y su uso previsto no está permitido por la regulación legal o excede el uso permitido, deberá obtener el permiso directamente del titular de los derechos de autor. Para ver una copia de esta licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Reimpresiones y permisos

Ragab, S., El Sikaily, A. & El Nemr, A. Fabricación de membrana de diálisis a partir de algodón Giza 86 diacetato de celulosa preparado usando Ac2O y NiCl2 como nuevo catalizador. Informe científico 13, 2276 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-29528-6

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Recibido: 20 noviembre 2022

Aceptado: 06 febrero 2023

Publicado: 08 febrero 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-29528-6

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