Cellulose: faszinierendes Biopolymer und nachhaltiger Rohstoff

Abstract

Als wichtigster Gerüstbildner der Pflanzenwelt ist das Polysaccharid Cellulose ein nahezu unerschöpflicher polymerer Rohstoff mit einem faszinierenden Struktur‐ und Eigenschaftspotenzial. Durch reguläre Verknüpfung von D‐Glucose‐Bausteinen gebildet, zeichnet sich das hochfunktionalisierte lineare und kettensteife Homopolymer Cellulose durch Hydrophilie, Chiralität, Bioabbaubarkeit, breite chemische Modifizierbarkeit und den Aufbau vielfältiger teilkristalliner Fasermorphologien aus. Mit Blick auf die weltweit stark expandierende interdisziplinäre Celluloseforschung und Produktentwicklung der letzten Dekade verknüpft dieser Aufsatz den aktuellen Wissensstand zu Struktur und Chemie der Cellulose mit der Entwicklung innovativer Celluloseester und ‐ether für Beschichtungen, Filme, Membranen, Baustoffe, Bohrtechnologien, Pharmaka und Nahrungsmittel. Mit umweltfreundlichen Cellulosefaser‐Technologien, Bakteriencellulose‐Biomaterialien und In‐vitro‐Synthesen der Cellulose sind Wege ins Neuland einbezogen, ebenso Aussagen zu den weiteren Zielen, Strategien und Perspektiven der Celluloseforschung und ‐applikation.

Water‐Tolerant Mesoporous‐Carbon‐Supported Ruthenium Catalysts for the Hydrolysis of Cellulose to Glucose

“…[1] To avoid conflicts with food production, as seen in the last few years, nonfood biomass should be used as a resource for the production of chemicals. Cellulose is the most abundant nonfood biomass resource produced via photosynthesis, [2] and therefore the conversion of cellulose has attracted significant attention as a key issue in the utilization of biomass. [3] Cellulose is a water-insoluble polymer composed of glucose units linked by b-1,4-glycosidic bonds.…”

“…[3] Cellulose is a water-insoluble polymer composed of glucose units linked by b-1,4-glycosidic bonds. [2,4] The hydrolysis of cellulose produces glucose, which is a versatile precursor to fuels, plastics, pharmaceuticals, and other value-added chemicals. However, the efficient hydrolysis of cellulose to glucose with low environmental impact remains a challenge (Scheme 1).…”

Impact of sample pretreatment on the measured element concentrations in the bivalveArctica islandica

“…It dissolves proteins, lipids, as well as carbohydrates. The glycoside bounds of polysaccharides, however, are harder to crack, though oxidative breakdown of polysaccharides into smaller components should be possible [Klemm et al, 2005;Domininghaus, 2004]. …”

Studies on the molecular flexibility of novel dendronized carboxymethyl cellulose derivatives

“…In this regard, cellulose as the most widely available biopolymer provides excellent prospects as a starting biopolymer due to its high structural uniformity, being a β-1→4 linked glucan and due to the high number of functional groups (three reactive OH moieties per repeating unit) [1][2][3]. A promising approach in this context is the addition of dendritic structures to the polymeric backbone.…”