undefined

Tuning the water interactions of cellulose nanofibril hydrogels using willow bark extract

Julkaisuvuosi

2023

Tekijät

Huynh, Ngoc ; Valle-Delgado, Juan José; Fang, Wenwen; Arola, Suvi; Österberg, Monika

Tiivistelmä

<p>Cellulose nanofibrils (CNFs) are increasingly used as precursors for foams, films and composites, where water interactions are of great importance. In this study, we used willow bark extract (WBE), an underrated natural source of bioactive phenolic compounds, as a plant-based modifier for CNF hydrogels, without compromising their mechanical properties. We found that the introduction of WBE into both native, mechanically fibrillated CNFs and TEMPO-oxidized CNFs increased considerably the storage modulus of the hydrogels and reduced their swelling ratio in water up to 5–7 times. A detailed chemical analysis revealed that WBE is composed of several phenolic compounds in addition to potassium salts. Whereas the salt ions reduced the repulsion between fibrils and created denser CNF networks, the phenolic compounds - which adsorbed readily on the cellulose surfaces - played an important role in assisting the flowability of the hydrogels at high shear strains by reducing the flocculation tendency, often observed in pure and salt-containing CNFs, and contributed to the structural integrity of the CNF network in aqueous environment. Surprisingly, the willow bark extract exhibited hemolysis activity, which highlights the importance of more thorough investigations of biocompatibility of natural materials. WBE shows great potential for managing the water interactions of CNF-based products.</p>
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Aalto-yliopisto

Valle-Delgado Juan Orcid -palvelun logo

Österberg Monika Orcid -palvelun logo

Huynh Ngoc Orcid -palvelun logo

Fang Wenwen Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Kustantaja

Elsevier

Volyymi

317

Artikkelinumero

121095

Julkaisu­foorumi

53113

Julkaisufoorumitaso

2

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Kemia; Materiaalitekniikka; Nanoteknologia

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Ei

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1016/j.carbpol.2023.121095

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä