Componentes desordenados de lignoceluloses: caracterização por espectroscopia de infravermelho associada à dinâmica de troca isotópica

• Processo: 13/07932-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2013
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2015
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Carlos Eduardo Driemeier
• Beneficiário: Carlos Eduardo Driemeier
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Biopolímeros Lignocelulose Propriedades dos materiais Espectroscopia infravermelha
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biomassa | celulose | Infravermelho | Lignocelulose | Ultraestrutura | Biopolímeros

Resumo

A fração lenhosa e não comestível das plantas, denominada lignocelulose, é um recurso renovável abundante, porém subaproveitado. As lignoceluloses têm componentes ordenados - os nanocristais de celulose - e componentes desordenados, os quais contêm hemiceluloses, lignina e frações de celulose. Os arranjos supramoleculares dos componentes desordenados são mal compreendidos. Este projeto investigará esses componentes desordenados empregando uma nova técnica analítica, cujo desenvolvimento é elemento central do projeto. A nova técnica analítica usará (i) espectroscopia vibracional no infravermelho, com (ii) polarização da radiação e (iii) troca isotópica em água deuterada. A combinação desses três elementos é uma abordagem consagrada, à qual o projeto agregará uma quarta dimensão, que é (iv) a dinâmica da troca isotópica. Espera-se que essa dimensão adicional resolva componentes espectrais e, dessa forma, auxilie na compreensão das propriedades dos materiais. Os resultados obtidos pela nova técnica serão contextualizados a partir da comparação de um amplo espectro de amostras que serão também caracterizadas pelas outras técnicas disponíveis em nosso grupo. Uma vez desenvolvida a nova técnica, ela será aplicada a lignoceluloses de grande importância econômica, como o bagaço de cana-de-açúcar e a madeira de eucalipto, tanto em estado bruto como após processamentos. O sucesso do projeto disponibilizará uma técnica espectroscópica com extraordinário poder informativo, aplicável a um amplo espectro de biomassas vegetais. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

SMYTH, MEGAN; FOURNIER, CAROLE; DRIEMEIER, CARLOS; PICART, CATHERINE; FOSTER, E. JOHAN; BRAS, JULIEN. Tunable Structural and Mechanical Properties of Cellulose Nanofiber Substrates in Aqueous Conditions for Stem Cell Culture. Biomacromolecules, v. 18, n. 7, p. 2034-2044, JUL 2017. (13/07932-6)

SOLALA, IINA; DRIEMEIER, CARLOS; MAUTNER, ANDREAS; PENTTILA, PAAVO A.; SEITSONEN, JANI; LEPPANEN, MIIKA; MIHHELS, KARL; KONTTURI, EERO. Directed Assembly of Cellulose Nanocrystals in Their Native Solid-State Template of a Processed Fiber Cell Wall. MACROMOLECULAR RAPID COMMUNICATIONS, v. 42, n. 12, JUN 2021. (13/07932-6)

DRIEMEIER, CARLOS; MENDES, FERNANDA M.; LING, LIU YI. Hydrated fractions of cellulosics probed by infrared spectroscopy coupled with dynamics of deuterium exchange. Carbohydrate Polymers, v. 127, p. 152-159, AUG 20 2015. (13/07932-6)