Criogéis altamente porosos e oleofílicos obtidos a partir de nanoestruturas lignocelulósicas

• Processo: 24/21240-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2028
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Rubia Figueredo Gouveia
• Beneficiário: Rubia Figueredo Gouveia
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Allan da Silva Pinto
• Assunto(s): Biomassa Criogéis Lignina Microtomografia por raio X
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biomassa | Criogéis | Lignina | Microtomografia de Raios-X | Nanocompósitos porosos | nanoestruturas lignocelulósicas | Materiais altamente porosos

Resumo

Aspectos ambientais, aliados à valorização econômica de subprodutos da biomassa, têm-se revelado de grande relevância científica, tecnológica e socioeconômica. Logo, pesquisas voltadas para o desenvolvimento de novos materiais sustentáveis são estratégicas e essenciais para o desenvolvimento do país. Neste contexto, esta proposta de pesquisa visa desconstruir a biomassa de bagaço de cana-de-açúcar em nanoestruturas renováveis ricas em lignina, como nanofibrilas lignocelulósicas (LCNF) e nanolignina (NL). Essas nanoestruturas serão organizadas hierarquicamente em sistemas tridimensionais (3D) altamente porosos (criogéis) baseados em LCNF e LCNF@NL. Esses materiais são passíveis de funcionalizações para obtenção de propriedades específicas, como porosidade, hidrofobicidade e elevada área superficial, sendo uma alternativa eficaz para produção de filtros e/ou membranas para a captura de poluentes ambientais (exemplo: compostos hidrofóbicos). Entretanto, aprisionar poluentes em um meio líquido, necessita de um material altamente poroso e estruturalmente resistente ao fluxo, permitindo que o fluido (poluente) permeie livremente na sua estrutura porosa, aumentado sua eficiência de aprisionamento. Por isso, esses criogéis baseados em LCNF e LCNF@NL serão mecanicamente e estruturalmente caracterizados, correlacionando sua estrutura, com propriedades específicas, parâmetros de processamento e biodegradabilidade. Adicionalmente, os criogéis serão investigados quanto as suas propriedades morfológicas avançadas, sendo analisados simultaneamente in situ através da inserção de óleos, usando tomografia 4D de raios X. Com isso, será possível modular e compreender tais propriedades, e consequentes multifuncionalidades dos criogéis. Logo, esses materiais renováveis poderão ser destinados ao desenvolvimento de novos filtros e/ou membranas para a captura e remoção de compostos hidrofóbicos, que poderão substituir filtros plásticos convencionais a base de petróleo (fonte não renovável). (AU)