Projektdetails

Fdoknr

BMLFUW101020

Projektbeginn

07.11.2014

Projektende

30.12.2016

Status

beendet

Projekttitel

ERA-NET Wood Wisdom: Polysaccharid basierende Materialien – chemische Entwicklung und Strukturierung in neue Biomaterialien

Projekttitel Englisch

-

Fördersumme

175.586,00

Forschungsprogramm

Programm für Forschung und Entwicklung im Lebensministerium

Genderrelevant

nein

Rolle	Lfnr	Name
Auftraggeber	1	Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft (bis 07.01.2018)
Auftragnehmer	1	Universität Graz

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Wissenschaftszweige
Chemische Verfahrenstechnik

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Allgemeine Ziele: 1. Entwicklung neuer werthaltiger Produkte auf Basis von Polysacchariden mit multifunktionellen Eigenschaften 2. Erstellung neuer Konzept für die Nutzung von Forstprodukten für neue hochwertige Produkte Wissenschaftliche Ziele: 1. Entwicklung neuer und effizienter Methoden für zur Herstellung funktionalisierter Partikel durch die Kombination fortschrittlicher Polysaccharid Chemie, Physikalischer Chemie und Prozesstechnik 2. Entwicklung neuer Methoden für die Verwendung von Biopartikeln (im Mikro- und Nano-Maßstab) als Plattform für Hydrogele, Gewebe-Ersatz und Heilmaterialien, hochwertige Textil- und Verpackungsmaterialien 3. Beiträge zur Nutzung von Biopartikeln für kontrollierte Medikamenten Bereitstellung sowie Trennungs- Fraktionierungsprozesse in der Bioraffinerie. 4. Aufbau neuer Technologien für die Produktion hochwertiger Biomaterialien, die Fraktionierung von Biomasse, die Funktionalisierung von Polysacchariden und den Transfer von Biomasse-Reststoffen in neue, werthaltige Produkte

Allgemeine Ziele: 1. Entwicklung neuer werthaltiger Produkte auf Basis von Polysacchariden mit multifunktionellen Eigenschaften 2. Erstellung neuer Konzept für die Nutzung von Forstprodukten für neue hochwertige Produkte Wissenschaftliche Ziele: 1. Entwicklung neuer und effizienter Methoden für zur Herstellung funktionalisierter Partikel durch die Kombination fortschrittlicher Polysaccharid Chemie, Physikalischer Chemie und Prozesstechnik 2. Entwicklung neuer Methoden für die Verwendung von Biopartikeln (im Mikro- und Nano-Maßstab) als Plattform für Hydrogele, Gewebe-Ersatz und Heilmaterialien, hochwertige Textil- und Verpackungsmaterialien 3. Beiträge zur Nutzung von Biopartikeln für kontrollierte Medikamenten Bereitstellung sowie Trennungs- Fraktionierungsprozesse in der Bioraffinerie. 4. Aufbau neuer Technologien für die Produktion hochwertiger Biomaterialien, die Fraktionierung von Biomasse, die Funktionalisierung von Polysacchariden und den Transfer von Biomasse-Reststoffen in neue, werthaltige Produkte

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Overall objectives 1. Create new value-added products based on polysaccharides that are suitable for different value chains. 2. Develop new bio-based materials with multifunctional capabilities 3. Create new concepts for utilisation of forest resources in new high added value chains Scientific objectives: 1. Develop new and efficient methods to prepare tailored functional particles and beads combining advanced polysaccharide chemistry, physical chemistry and chemical engineering 2. Develop new methods to use bioparticles (nano and micro) as functionalization platform for hydrogels, tissue healing materials, textiles and packaging 3. Develop new and efficient methods to use functional beads in controlled drug delivery and separation/fractionation technology for biorefinery applications 4. Create new technologies for production of high value-added biomaterials, fractionation of biomass components, functionalisation of polysaccharides and upgrade of biomass residues to new products Polysaccharide particles and beads can be prepared by coagulation or regeneration of polysaccharide solutions in a non-solvent medium. Cellulose and hemicellulose particles can be prepared used nanoprecipitation, micro-emulsion and dropping techniques. Nanoprecipitation allows preparations of nanoparticles with narrow particle size distribution (see Fig.1) and well-controlled chemical and surface chemical functionalities. This method is based on solvent and anti-solvent exchange over a dialysis membrane. Micro-emulsion techniques use a polysaccharide solution and an immiscible non-polar solvent to form micelles that are stabilized by surfactants. The solidification of particles can be done using a precipitation agent or temperature gradients. It is the most frequently applied commercially and leads to a particle diameter of 10 to 300 μm (microparticles). Dropping techniques are based on formation of droplets using filament cutting or spinning disk atomization followed by coagulation in a non-solvent bath. The particle diameters in this case are larger than 50 μm and even reach a few mm size. Large cellulose particles with high surface area (500 m2/g) are usually called cellulose beads (Fig 1). Polysaccharide particles can be functionalised in versatile and creative ways allowing development of outstanding properties for applications in functional materials

Overall objectives 1. Create new value-added products based on polysaccharides that are suitable for different value chains. 2. Develop new bio-based materials with multifunctional capabilities 3. Create new concepts for utilisation of forest resources in new high added value chains Scientific objectives: 1. Develop new and efficient methods to prepare tailored functional particles and beads combining advanced polysaccharide chemistry, physical chemistry and chemical engineering 2. Develop new methods to use bioparticles (nano and micro) as functionalization platform for hydrogels, tissue healing materials, textiles and packaging 3. Develop new and efficient methods to use functional beads in controlled drug delivery and separation/fractionation technology for biorefinery applications 4. Create new technologies for production of high value-added biomaterials, fractionation of biomass components, functionalisation of polysaccharides and upgrade of biomass residues to new products Polysaccharide particles and beads can be prepared by coagulation or regeneration of polysaccharide solutions in a non-solvent medium. Cellulose and hemicellulose particles can be prepared used nanoprecipitation, micro-emulsion and dropping techniques. Nanoprecipitation allows preparations of nanoparticles with narrow particle size distribution (see Fig.1) and well-controlled chemical and surface chemical functionalities. This method is based on solvent and anti-solvent exchange over a dialysis membrane. Micro-emulsion techniques use a polysaccharide solution and an immiscible non-polar solvent to form micelles that are stabilized by surfactants. The solidification of particles can be done using a precipitation agent or temperature gradients. It is the most frequently applied commercially and leads to a particle diameter of 10 to 300 μm (microparticles). Dropping techniques are based on formation of droplets using filament cutting or spinning disk atomization followed by coagulation in a non-solvent bath. The particle diameters in this case are larger than 50 μm and even reach a few mm size. Large cellulose particles with high surface area (500 m2/g) are usually called cellulose beads (Fig 1). Polysaccharide particles can be functionalised in versatile and creative ways allowing development of outstanding properties for applications in functional materials

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Projektdetails

beteiligte Personen/Organisationen

zugeordnete Wissenschaftszweige

Abstract deutsch

Abstract englisch