Microwave-Assisted Synthesis of Cellulose-Based (Nano)Composites and Derivatives

Abstract

Microwave-assisted method is a promising green methodology in the synthesis of cellulose-based (nano)composites and derivatives due to its unique characteristics of rapid volumetric heating , increased reaction rates, enhanced reaction selectivity, and energy saving, compared with conventional heating methods. This chapter focuses on the recent development of the synthesis of cellulose-based (nano)composites and derivatives via the microwave-assisted method. In the introduction, the concept, process, and mechanism of microwave-assisted method and cellulose-based (nano)composites or derivatives are reviewed. It has been widely reported that cellulose can be used as feedstocks for producing biofuels , bio-based chemicals , and high value-added bio-based materials to meet global energy, chemical, and materials needs. It is believed that the conversion of cellulose to cellulose-based (nano)composites is an important approach to the high value-added applications of cellulose. Applications of the microwave-assisted method in the cellulose-based (nano)composites field have been receiving much attention due to its relating to the postulates of green chemistry. An overview of the synthesis of cellulose-based (nano)composites is given on microwave-assisted methods. Research on cellulose-based (nano)composites by rapid methods are described. Cellulose-based derivatives are other important applications of cellulose. Therefore, the progress is reviewed in the synthesis of cellulose-based derivatives. Future perspectives of this green methodology for the synthesis of cellulose-based derivatives are proposed. Méthode assistée par micro-ondes est une méthodologie verte prometteuse dans la synthèse de (nano) composites et dérivés à base de cellulose en raison de ses caractéristiques uniques de chauffage rapide volumétrique, l'augmentation des taux de réaction, une meilleure sélectivité de la réaction, et les économies d'énergie, par rapport aux procédés de chauffage conventionnels. Ce chapitre se concentre sur le développement récent de la synthèse de (nano) composites et dérivés à base de cellulose par la méthode assistée par micro-ondes. Dans l'introduction, le concept, le processus et le mécanisme de la méthode assistée par micro-ondes et de (nano) composites ou des dérivés à base de cellulose sont passés en revue. Il a été largement rapporté que la cellulose peut être utilisé comme matière première pour la production de biocarburants, les produits chimiques d'origine biologique, et matériaux à base de bio-forte valeur ajoutée pour répondre énergétique mondiale, chimique, et les besoins des matériaux. On croit que la conversion de la cellulose en repose-cellulose (nano) composites est une approche importante pour les applications à haute valeur ajoutée de la cellulose. Applications de la méthode assistée par micro-ondes dans la (nano) domaine des composites à base de cellulose ont reçu beaucoup d'attention en raison de sa relative aux postulats de la chimie verte. Un aperçu de la synthèse de (nano) composites à base de cellulose est donnée sur les méthodes assistées par micro-ondes. Recherche sur base de cellulose (nano) composites par des méthodes rapides sont décrits. Les dérivés cellulosiques sont d'autres applications importantes de cellulose. Par conséquent, la progression est examiné dans la synthèse de dérivés cellulosiques. Les perspectives d'avenir de cette méthodologie vert pour la synthèse de dérivés à base de cellulose sont proposées.