Igor Petrushenko /

polymerer finns i många former. Många känner till de syntetiska mänskliga polymererna som ses i vardagen-vanligtvis i form av plastprodukter – men det finns också ett överflöd av naturliga och biologiska polymera material. Inom naturliga och biologiska polymerer är en specifik klass som kallas kolhydratpolymerer, och i denna artikel kommer vi att titta på några av de applikationer där kolhydratpolymerer används.

det finns många olika typer av kolhydratpolymerer som finns i hela kroppen och andra biologiska material, ofta i form av polysackarider – långa kedjor av cykliska sockergrupper anslutna via en syrebro. Kolhydrater är ofta disackarider, vilka är två cykliska sockerenheter bundna ihop, och dessa kolhydratmolekyler kan förlängas ytterligare till polysackaridbiomolekyler. Dessa polysackarider kan ha mycket långa molekyllängder och kallas ofta kolhydratpolymerer.

även om det finns många olika kolhydratpolymerer, grupperas de ofta i reservkolhydratpolymerer, strukturella kolhydratpolymerer och skyddande kolhydratpolymerer; beroende på funktionen inuti kroppen som de utför. De vanligaste kolhydratpolymererna som finns i naturen är cellulosa, stärkelse, dextriner och cyklodextriner, kitin och kitosan, hyaluronsyra och olika tandkött (karragenan, xantan etc.).

Kolhydratpolymerer är ett miljövänligt svar på syntetiska polymerer, har en låg kostnad, finns i överflöd, är förnybara och kan enkelt modifieras för att göra material med överlägsna egenskaper. Av dessa skäl har det varit mycket intresse de senaste åren kring att använda kolhydratpolymerer i olika kommersiella applikationer.

nedan ska vi titta på några av de mer använda tillämpningarna av dessa vanliga kolhydratpolymerer, men det är inte en uttömmande lista.

läkemedelsleverans

eftersom kolhydratpolymerer är biomolekyler som finns i kroppen, har de potential att vara utmärkta läkemedelsleveranskärl på grund av deras inneboende biokompatibilitet och förmåga att utsöndras från kroppen efter att läkemedlen har levererats.

de måste modifieras först, men som råmaterial har vissa material stor potential, med hyaluronsyra och kitosan som leder vägen. Dessa material har använts för att skapa hydrogeler, liposomer, mikropartiklar och granuler som kan bära ett brett spektrum av läkemedel genom dermala och orala leveransvägar.förutom att leverera läkemedel, och fortfarande inom det medicinska området, har hyaluronsyra också använts i medicinska sårförband.

korrosionsbeständighet

Kolhydratpolymerer har också utropats som en klass av molekyler som kan förhindra att metaller korroderar genom att fungera som en kemisk hämmare. Kemiska hämmare kan användas för att skydda metaller mot förändringar i pH, temperatur och fukt, liksom eventuella förändringar i enheten där de används – såsom förändringar i elektrolyten i ett batterisystem.

Kolhydratpolymerer prövas över andra kemikalier eftersom de är mindre giftiga, till lägre kostnad, är mindre hårda för miljön när de används (miljövänligare) och är lätt tillgängliga. Många kolhydratpolymerer har en unik hämmande mekanism för att motverka korrosion, där de har specifika absorptionscentra som kan absorbera olika molekyler som skulle få metallen att korrodera.

det hämmande centret beror på att de cykliska ringarna i de långa kedjorna kan bilda bindningar med de inkommande molekylerna och därmed fånga de korrosionsinducerande molekylerna.

katalys

Kolhydratpolymerer har också potential i heterogen katalys – det vill säga katalys där katalysatorn befinner sig i ett annat materiellt tillstånd / fas än reaktanterna, t. ex., en fast yta med flytande reaktanter.

användningen av kolhydratpolymerer har utvidgats till att använda stärkelse, cellulosa och kitosan som katalytiska ytor, där kolhydratpolymererna fungerar som en stödyta för reaktionen att äga rum på.

det finns många orsaker till trialing kolhydratpolymerer i katalysapplikationer, inklusive den lätthet med vilken de fysikaliska och kemiska egenskaperna kan ställas in, närvaron av önskvärda funktionella grupper, låg toxicitet och hög termisk stabilitet.

bränsleceller

ett annat intresseområde är bränsleceller. I bränslecellstillämpningar har chitosan, stärkelse, cellulosa och glykogenkolhydratpolymer använts som utgångsmaterial i alternativa syntetiska vägar för att ge nya lågkostnads-och miljövänligare polymerelektrolyter. I dessa applikationer måste deras mål inte vara effektivare utan ge ett mindre giftigt och billigare alternativ till status quo.

Chitosan har också blivit tippad som ett material som kan användas i protonutbytesmembranet i bränsleceller, eftersom dess fysikaliska och kemiska egenskaper lätt kan modifieras för att passa de krav som krävs i dessa membran, såsom låg metanolpermeabilitet och hydrofobicitet.

källor och vidare läsning

• ”den senaste utvecklingen på tillämpningen av Kolhydratpolymerer” – Olatunde O. C. och Azeez ma, IOSR Journal of Applied Chemistry, 2018, DOI: 10.9790/5736-1107016880

Disclaimer: De åsikter som uttrycks här är författarens uttryckta i sin privata kapacitet och representerar inte nödvändigtvis åsikterna från AZoM.com begränsad T / A AZoNetwork ägaren och operatören av denna webbplats. Denna ansvarsfriskrivning utgör en del av användarvillkoren för denna webbplats.

citat