不同苹果品种中纤维素的多尺度分析比较：结构、形态及性质

《Microscopy and Microanalysis》：Multiscale Analysis Comparison of Cellulose in Apple Cultivars: Structure, Morphology, and Properties

苹果纤维素提取与结构特性研究：通过超分辨显微技术和光谱分析，发现四种苹果品种的纤维素纳米纤丝直径在30-200 nm，结晶结构三斜相为主，晶面间距3.82-5.96 ?，杨氏模量2.50-4.54 GPa。创新点在于模拟单元细胞差异源于微结构排列与组织形态。

　　

摘要

本研究旨在从四种不同的苹果品种（Golden Delicious、Granny Smith、Gala和Red Delicious）中提取纤维素，并利用超分辨率显微镜和光谱学等先进技术，从不同尺度上分析其结构特征。纤维素微纤维（直径大于1微米）由纳米纤维（小于500纳米）组成，而纳米纤维又包含二维纳米纤维（直径为30–200纳米）。这四种苹果品种中的纤维素晶体结构具有不同的晶格间距，范围在3.82至5.96埃之间。通过显微镜观察和计算模拟，根据不同苹果纤维素中晶体区域的d间距以及不同晶体平面之间的角度来确定其相应的晶体结构。研究结果表明，在所有测试的纤维素类型中，三斜晶系占主导地位。同时，纳米力学性能的测量结果显示纤维素的杨氏模量约为2.50–4.54吉帕。本文的创新之处在于，所模拟的单元格与其他已报道的纤维素类型不同，因为单元格的结构取决于不同组织的微观结构和形态，从而导致不同的性质。

图形摘要

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