不同深共熔溶劑應用於甲殼類幾丁質之室溫萃取、結構穩定及轉化成碳材料
學生姓名:
吳宜樺
指導教授:
蔡敏郎
學 期:
114上
摘 要:
甲殼類廢棄物中富含具生物可降解性與高附加價值的幾丁質，其高純度回收對於環境永續與資源再利用具有重要意義。傳統酸鹼處理雖能有效分離蛋白質與碳酸鈣，然而操作條件嚴苛且產生大量副產物，限制其綠色應用發展。本研究目的以深共熔溶劑(deepeutectic solvents, DES)為環保介質，探討不同組成、酸鹼性及溫度條件對幾丁質萃取效率與結構穩定性的影響。結果顯示，TEBAC/乳酸(LA)系統於低溫 30 ℃即可達高純度
(98.42%)與高產率(92.16%)，並維持較高分子量(3573.85 kDa)，顯示其具備低能耗與保持聚合物結構完整的特性。另一方面，GA-Cys 型 DES 藉由氫鍵與硫醇官能團形成穩定溶劑網絡，能選擇性去除蛋白與無機鹽，提升幾丁質結晶性(74.9%)與熱穩定性，分子量達 3.75 × 10 5Da，顯示其優異的結構維護能力。此外，酸性 DES (ChCl/TsOH)於 70～11020 ℃範圍內可實現同步脫鈣與脫蛋白，而在高溫條件下(≥130 ℃)則可誘導碳化，展現由幾丁質向碳材料可控轉化的潛力。深共熔溶劑能以溫和條件高效萃取幾丁質，兼具高純度、低能耗與結構穩定性。除能取代傳統酸鹼法外，亦可實現幾丁質向高值化碳材料與生物基材料的綠色轉化，展現永續應用潛力。
(98.42%)與高產率(92.16%)，並維持較高分子量(3573.85 kDa)，顯示其具備低能耗與保持聚合物結構完整的特性。另一方面，GA-Cys 型 DES 藉由氫鍵與硫醇官能團形成穩定溶劑網絡，能選擇性去除蛋白與無機鹽，提升幾丁質結晶性(74.9%)與熱穩定性，分子量達 3.75 × 10 5Da，顯示其優異的結構維護能力。此外，酸性 DES (ChCl/TsOH)於 70～11020 ℃範圍內可實現同步脫鈣與脫蛋白，而在高溫條件下(≥130 ℃)則可誘導碳化，展現由幾丁質向碳材料可控轉化的潛力。深共熔溶劑能以溫和條件高效萃取幾丁質，兼具高純度、低能耗與結構穩定性。除能取代傳統酸鹼法外，亦可實現幾丁質向高值化碳材料與生物基材料的綠色轉化，展現永續應用潛力。
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