Ändra sökning
Avgränsa sökresultatet
1 - 10 av 10
RefereraExporteraLänk till träfflistan
Permanent länk
Referera
Referensformat
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Träffar per sida
  • 5
  • 10
  • 20
  • 50
  • 100
  • 250
Sortering
  • Standard (Relevans)
  • Författare A-Ö
  • Författare Ö-A
  • Titel A-Ö
  • Titel Ö-A
  • Publikationstyp A-Ö
  • Publikationstyp Ö-A
  • Äldst först
  • Nyast först
  • Skapad (Äldst först)
  • Skapad (Nyast först)
  • Senast uppdaterad (Äldst först)
  • Senast uppdaterad (Nyast först)
  • Disputationsdatum (tidigaste först)
  • Disputationsdatum (senaste först)
  • Standard (Relevans)
  • Författare A-Ö
  • Författare Ö-A
  • Titel A-Ö
  • Titel Ö-A
  • Publikationstyp A-Ö
  • Publikationstyp Ö-A
  • Äldst först
  • Nyast först
  • Skapad (Äldst först)
  • Skapad (Nyast först)
  • Senast uppdaterad (Äldst först)
  • Senast uppdaterad (Nyast först)
  • Disputationsdatum (tidigaste först)
  • Disputationsdatum (senaste först)
Markera
Maxantalet träffar du kan exportera från sökgränssnittet är 250. Vid större uttag använd dig av utsökningar.
  • 1.
    Azhar, Shoaib
    et al.
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Wang, Yan
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Lawoko, Martin
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Henriksson, Gunnar
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Centra, Wallenberg Wood Science Center. KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi.
    Lindström, Mikael E.
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi. KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Enhanced extraction of high-molecular-weight wood polymers with chemoenzymatic treatment2012Ingår i: Abstract of Papers of the American Chemical Society, ISSN 0065-7727, Vol. 243Artikel i tidskrift (Övrigt vetenskapligt)
  • 2.
    Wang, Yan
    KTH, Skolan för bioteknologi (BIO), Teoretisk kemi och biologi.
    Exploring Biopolymer-Clay Nanocomposite Materials by Molecular Modelling2015Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    I denna avhandling har molekylär modellering och molekyldynamisk (MD) simulering använts för att studera modellsystem för bio-nanokompositer bestående av montmorillonit-lera samt två olika sorters biopolymerer – xyloglukan (XG) och kitosan (CHS). Båda dessa polymerer är naturligt förekommande och mycket vanliga. De är dessutom förnyelsebara och kostnadseffektiva. Då polymererna förstärkts med nanopartiklar av montmorillonit får det resulterande kompositmaterialet en unik kombination av egenskaper såsom mekaniska, elektriska, termiska och barriär egenskaper etc. Genom att använda molekyldynamiska (MD) simuleringar, studeras här växelverkan mellan dessa biopolymerer och lernanopartiklar (Mnt) på grundläggande atomistisk detaljnivå.

    Mellan XG och Mnt i ett fullt hydrerat system kunde stark bindningsaffinitet påvisas. Den dominerande drivkraften för affiniteten var entalpi, d.v.s. potentiell växelverkansenergi. Den adsorberade XG-kedjan antar en platt konformation på ytan. Ett förslag utifrån simuleringsresultaten var att galaktosresidyn i xyloglukanets sidokedja underlättar adsorptionen till lerytan.

    Simuleringarna kunde också visa att adsorption av XG till Mnt beror starkt på motjonernas hydreringsförmåga. Bindningsaffiniteten mellan XG och Mnt var som starkast i K-Mnt/XG- systemet. Därefter följde, i minskande ordning, Na-Mnt/XG, Li-Mnt/XG och Ca-Mnt/XG. Det kunde visas att strukturen vid gränsytan styrs av konkurrerande mekanismer mellan joner, vatten och XG.

    Dimensionsstabilitet vid fuktexponering, d.v.s. förmågan hos ett material att motverka svällning, är en viktig egenskap för biopolymer-lernanokompositer. Ren lera sväller signifikant även vid låga fukthalter. Dock kunde MD simuleringar visa att ett modellsystem av XG-Mnt behåller sitt ursprungliga interlamellära avstånd vid hydreringsnivåer under 50%, vilket indikerar ett stabilare material. Vid högre hydrering uppmättes dock svällningen vara densamma som för ren lera.

    I CHS-Mnt-systemet visade det sig att direkt elektrostatisk växelverkan med signifikant styrka mellan laddningar på polymer och Mnt-yta spelar störst roll för kompositformeringen. Olika effekt på polymer-lerväxelverkan uppnåddes genom att variera acetyleringsgraden (DA) respektive protoneringsgraden (DPr). För den tungt acetylerade CHS-polymeren (DA > 50%, även kallad kitin) visade sig den starka vidhäftningen bero på korrelation mellan acetylgrupperna och motjonerna som i sin tur verkade som ett elektrostatiskt “lim”. På liknande sätt kunde den svaga vidhäftningen mellan fullt deprotonerad (DPr = 0%) neutral CHS och lera förklaras med en betydligt svagare korrelation mellan aminogrupperna och motjonerna.

    Spänning-töjningsbeteendet hos CHS-Mnt modellen visar att dess mekaniska egenskaper beror kraftigt på volymsandelen Mnt och graden av exfoliering i kompositen. Materialets struktur är nära relaterat till materialegenskaperna.

    Framtiden för nanokompositer av biopolymerer och lera är ljus då de kan komma att ersätta oljebaserade plaster och användas frekvent i våra dagliga liv. Materialen kommer successivt förbättras genom utveckling av experimentella metoder i kombination med molekylmodellering för ökad förståelse för växelverkan mellan polymer, lera, vatten, joner och lösningsmedel. 

  • 3.
    Wang, Yan
    KTH, Skolan för bioteknologi (BIO), Teoretisk kemi och biologi.
    Stress-strain behavior in chitosan-montmorillonite nanocomposites studied by molecular dynamics simulationsManuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    We have performed molecular dynamics (MD) simulations to study the mechanical properties of bionanocomposites composed of chitosan (CHS) and montmorillonite (Mnt) clay. The stress-strain behavior and the Young’s modulus are calculated to estimate the mechanical properties of the material. Our results show that the mechanical properties of the CHS-Mnt composites are determined by many factors. The volume fraction and the degree of exfoliation of the clay platelets play the key roles. Meanwhile, the molecular adhesion between the polymer CHS and the Mnt at the wet interface is also a main factor. The stress-strain curve of the partially exfoliated CHS-Mnt composite shows significantly larger stiffness than the fully exfoliated one due to the volume fraction of clay is higher in the former case. The stiffness is slightly improved by adding more polymer in the fully exfoliated complex. We conclude that a higher volume faction of the Mnt is an essential premise to fabricate a high-performance composite material. The composite material structure has been found highly relevant to the mechanical properties. In addition, a strong molecular adhesion between the polymer and the clay would be of great importance for the mechanical properties in the composite material. The work provides insight into how to predict the mechanical properties in polymer-clay nanocomposites and may therefore be helpful for the design of bionanocomposite materials.

  • 4.
    Wang, Yan
    et al.
    KTH, Skolan för bioteknologi (BIO), Teoretisk kemi och biologi.
    Bergenstråhle-Wohlert, Malin
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi. KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Tu, Yaoquan
    KTH, Skolan för bioteknologi (BIO), Teoretisk kemi och biologi.
    Ågren, Hans
    KTH, Skolan för bioteknologi (BIO), Teoretisk kemi och biologi.
    Berglund, Lars A.
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi. KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Wohlert, Jakob
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi. KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Swelling and dimensional stability of xyloglucan/montmorillonite nanocomposites in moist conditions from molecular dynamics simulations2017Ingår i: Computational Materials Science, ISSN 0927-0256, Vol. 128, s. 191-197Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Nacre-mimetic biocomposites made from the combination of montmorillonite clay and the hemicellulose xyloglucan give materials that retain much of their material properties even at high relative humidity. Here, a model composite system consisting of two clay platelets intercalated by xyloglucan oligomers was studied at different levels of hydration using molecular dynamics simulations, and compared to the pure clay. It was found that xyloglucan inhibits swelling of the clay at low water contents by promoting the formation of nano-sized voids that fill with water without affecting the material's dimensions. At higher water contents the XG itself swells, but at the same time maintaining contact with both platelets across the gallery, thereby acting as a physical cross-linker in a manner similar to the role of XG in the plant cell wall.

  • 5.
    Wang, Yan
    et al.
    KTH, Skolan för bioteknologi (BIO), Teoretisk kemi och biologi.
    Wohlert, Jakob
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi. KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Bergenstråhle-Wohlert, Malin
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi. KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Kochumalayil, Joby J.
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi. KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Berglund, Lars A.
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi. KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Tu, Yaoquan
    KTH, Skolan för bioteknologi (BIO), Teoretisk kemi och biologi.
    Ågren, Hans
    KTH, Skolan för bioteknologi (BIO), Teoretisk kemi och biologi.
    Molecular Adhesion at Clay Nanocomposite Interfaces Depends on Counterion Hydration-Molecular Dynamics Simulation of Montmorillonite/Xyloglucan2015Ingår i: Biomacromolecules, ISSN 1525-7797, E-ISSN 1526-4602, Vol. 16, nr 1, s. 257-265Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Nacre-mimetic clay/polymer nanocomposites with clay platelet orientation parallel to the film surface show interesting gas barrier and mechanical properties. In moist conditions, interfacial adhesion is lowered and mechanical properties are reduced. Molecular dynamic simulations (MD) have been performed to investigate the effects of counterions on molecular adhesion at montmorillonite clay (Mnt)-xyloglucan (XG) interfaces. We focus on the role of monovalent cations K+, Na+, and Li+ and the divalent cation Ca2+ for mediating and stabilizing the Mnt/XG complex formation. The conformation of adsorbed XG is strongly influenced by the choice of counterion and so is the simulated work of adhesion. Free energy profiles that are used to estimate molecular adhesion show stronger interaction between XG and clay in the monovalent cation system than in divalent cation system, following a decreasing order of K-Mnt, Na-Mnt, Li-Mnt, and Ca-Mnt. The Mnt clay hydrates differently in the presence of different counterions, leading to a chemical potential of water that is highest in the case of K-Mnt, followed by Na-Mnt and Li-Mnt, and lowest in the case of Ca-Mnt. This means that water is most easily displaced from the interface in the case of K-Mnt, which contributes to the relatively high work of adhesion. In all systems, the penalty of replacing polymer with water at the interface gives a positive contribution to the work of adhesion of between 19 and 35%. Our work confirms the important role of counterions in mediating the adsorption of biopolymer XG to Mnt clays and predicts potassium or sodium as the best choice of counterions for a Mnt-based biocomposite design.

  • 6.
    Wang, Yan
    et al.
    KTH, Skolan för bioteknologi (BIO), Teoretisk kemi och biologi.
    Wohlert, Jakob
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi. KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Bergenstråhle-Wohlert, Malin
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi. KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Tu, Yaoquan
    KTH, Skolan för bioteknologi (BIO), Teoretisk kemi och biologi.
    Ågren, Hans
    KTH, Skolan för bioteknologi (BIO), Teoretisk kemi och biologi.
    Hydration and dimensional stability of the intercalated galleries in xyloglucan/montmorillonite nanocomposites studied by molecular dynamics simulationsManuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    The outstanding properties of biological composite nacre materials have for a long time inspired research and development of man-made bionanocomposites. One of the most recent nacre-mimetic bionanocomposites comprising xygloglucan (XG) and montmorillonite (Mnt) clay has been investigated by related model systems through Molecular dynamics (MD) simulations. The expansion of the inter-gallery of the XG-Mnt composites when exposed to water, has been found to be a key issue for the material property. In order to shed light on the mechanism for this swelling behavior we have investigated the relation between the hydration and the dimensional stability of the inter-gallery in XG-Mnt composites, exploring also the role of the dynamic state of the polymer XG for the dimensional change. We find that at a hydration level below 50%, XG-Mnt possesses good dimensional stability, suggesting a constant performance of the material, while at a hydration level of 75%, the expansion ratio of the composite is found to be slightly smaller than the swelling of Mnt clay. At the four-layer hydrate formation with a hydration level of 100%, the swelling ratios of clay and the2composite reach the same value, suggesting a critical point of losing dimensional stability. We conclude that the strong adhesion between the polymer XG and the Mnt clay is the main driving force for the preservation of the stability at lower hydration conditions, while the dynamics of the XG polymer is related to the losing of dimensional stability for the composite at higher hydration levels. The ramification of these results in terms of moisture sensitivity of the material is briefly discussed.

  • 7.
    Wang, Yan
    et al.
    KTH, Skolan för bioteknologi (BIO), Teoretisk kemi och biologi.
    Wohlert, Jakob
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi. KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Bergenstråhle-Wohlert, Malin
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi. KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Tu, Yaoquan
    KTH, Skolan för bioteknologi (BIO), Teoretisk kemi och biologi.
    Ågren, Hans
    KTH, Skolan för bioteknologi (BIO), Teoretisk kemi och biologi.
    Molecular mechanisms for the adhesion of chitin and chitosan to montmorillonite clayManuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    Molecular dynamics simulations have been performed to investigate molecular adhesion of chitin and chitosan oligomers to montmorillonite (Mnt) clay at different degrees of acetylation (DA, 0%, 20%, 40%, 60%, 80% and 100%) and different degree of protonation (DPr, 0%, 50%, 100% mimicking pH > 6.5, pH = 6.5, pH < 4, respectively) under fully hydrated conditions. Although the Mnt surface is negatively charged and a variation in DA also implies going from a positively charged oligomer at DA = 0% to a neutral oligomer at DA = 100%, the simulations show unexpectedly variation of the total molecular adhesion as a function of DA. From our analysis we propose that this quantitatively similar adhesion arise from two different mechanisms. At low DA, the oligomer is rich in positively charged amino groups interacting strongly with the negatively charged surface by direct electrostatic interaction. On the other hand, at high DA, electrically neutral acetyl groups are strongly correlated with the Na+ counter ions, which are in all cases stuck at the surface and the counter ions seem to act as ‘glue’ between the acetyl groups and the Mnt. However, when protonation was decreased, adhesion was significantly lowered. The reason is conclued by differences in charge distributions of the respective functional groups. A further investigation on the intramolecular hydrogen bonds formed in CHT or CHS shows that the adsorbed conformation of the polymer is also highly affected by DA. This work provides fundamental insights into adhesion mechanisms and is, of potential importance for the development of polymer-clay based composite materials.

  • 8.
    Wang, Yan
    et al.
    KTH, Skolan för bioteknologi (BIO), Teoretisk kemi och biologi.
    Wohlert, Jakob
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi. KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Bergenstråhle-Wohlert, Malin
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknologi. KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Tu, Yaoquan
    KTH, Skolan för bioteknologi (BIO), Teoretisk kemi och biologi.
    Ågren, Hans
    KTH, Skolan för bioteknologi (BIO), Teoretisk kemi och biologi.
    Molecular mechanisms for the adhesion of chitin and chitosan to montmorillonite clay2015Ingår i: RSC Advances, ISSN 2046-2069, E-ISSN 2046-2069, Vol. 5, nr 67, s. 54580-54588Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Molecular dynamics simulations have been performed to investigate molecular adhesion of chitin and chitosan oligomers to montmorillonite (Mnt) clay at different degrees of acetylation (DA, 0%, 20%, 40%, 60%, 80% and 100%) and different degree of protonation (DPr, 0%, 50%, 100% mimicking pH > 6.5, pH = 6.5, pH < 4, respectively) under fully hydrated conditions. Although the Mnt surface is negatively charged and a variation in DA also implies going from a positively charged oligomer at DA = 0% to a neutral oligomer at DA = 100%, the simulations show unexpectedly small variation of the total molecular adhesion as a function of DA. From our analysis we propose that this quantitatively similar adhesion arises from two different mechanisms. At low DA, the oligomer is rich in positively charged amino groups interacting strongly with the negatively charged surface by direct electrostatic interaction. On the other hand, at high DA, electrically neutral acetyl groups are strongly correlated with the Na+ counter ions, which are in all cases stuck at the surface and the counter ions seem to act as 'glue' between the acetyl groups and the Mnt. However, when protonation was decreased, adhesion was affected and significantly lowered at neutral conditions (DPr = 0%). The reason is concluded to be differences in charge distributions of the respective functional groups. A further investigation on the intramolecular hydrogen bonds formed in CHT or CHS shows that the adsorbed conformation of the polymer is also highly affected by DA. This work provides fundamental insights into adhesion mechanisms and is of potential importance for the development of polymer-clay based composite materials.

  • 9.
    Wang, Yan
    et al.
    KTH, Skolan för bioteknologi (BIO), Teoretisk kemi och biologi.
    Wohlert, Jakob
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknik. KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Berglund, Lars A.
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknik, Biokompositer. KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Tu, Yaoquan
    KTH, Skolan för bioteknologi (BIO), Teoretisk kemi och biologi.
    Ågren, Hans
    KTH, Skolan för bioteknologi (BIO), Teoretisk kemi och biologi.
    Molecular dynamics simulation of strong interaction mechanisms at wet interfaces in clay-polysaccharide nanocomposites2014Ingår i: Journal of Materials Chemistry A, ISSN 2050-7488, Vol. 2, nr 25, s. 9541-9547Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Bio-composites comprised of the polysaccharide xyloglucan (XG) and montmorillonite (MTM) clay has potential as a 'green' replacement of conventional petroleum-derived polymers in the packaging industry. These materials have been shown to possess excellent material properties, even in high relative humidity. Although interfacial interaction between XG and MTM, and the molecular structure of XG can be identified as key parameters for the complex formation process and the resulting tensile properties, these properties are usually difficult to address using experimental methods. Here we use molecular dynamics (MD) simulations to study the adsorption of fully atomistic models of both native and chemically modified XG to MTM clay surfaces in explicit water. We show that the driving force for adsorption is a favorable change in enthalpy, and furthermore that native XG adsorbs stronger than modified XG. This highlights the importance of molecular structure details to molecular adhesion. The present study provides insights into the molecular scale adsorption mechanisms and can therefore help in designing routes for further improvements of bio-composite materials.

  • 10.
    Wang, Yan
    et al.
    KTH, Skolan för bioteknologi (BIO), Teoretisk kemi och biologi.
    Wohlert, Jakob
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknik. KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Zhang, Qiong
    KTH, Skolan för bioteknologi (BIO), Teoretisk kemi och biologi.
    Tu, Yaoquan
    KTH, Skolan för bioteknologi (BIO), Teoretisk kemi och biologi.
    Ågren, Hans
    KTH, Skolan för bioteknologi (BIO), Teoretisk kemi och biologi.
    Berglund, Lars
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknik, Biokompositer.
    Jose, Joby Kochumalayil
    KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), Fiber- och polymerteknik, Biokompositer.
    Molecular dynamic simulations of xyloglucan adsorbed onto Na-montmorillonite clay: Exploration of interaction mechanisms and conformational properties2013Ingår i: Abstract of Papers of the American Chemical Society, ISSN 0065-7727, Vol. 246, s. 342-POLY-Artikel i tidskrift (Övrigt vetenskapligt)
1 - 10 av 10
RefereraExporteraLänk till träfflistan
Permanent länk
Referera
Referensformat
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf