Estudo do uso de nanopartículas de celulose no controle reológico de fluidos complexos

• Processo: 16/04514-7
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
• Vigência: 01 de agosto de 2016 - 31 de janeiro de 2019
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Juliana da Silva Bernardes
• Beneficiário: Juliana da Silva Bernardes
• Instituição-sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Auxílios(s) vinculado(s): 17/50133-8 - Gel behavior of cellulose nanofiber smart materials, AP.R SPRINT
• Assunto(s): Tensoativos Materiais nanocristalinos Celulose Espessantes Nanopartículas Bioenergia

Resumo

Partículas de celulose com largura nanométrica são biomateriais que apresentam características únicas e potencial de aplicação em diferentes áreas. Nos dias de hoje tem sido colocado um grande esforço no estudo do isolamento e do uso de nanoceluloses provenientes de diferentes biomassas, como madeira, algodão e resíduos agrícolas. Dependendo do método utilizado no preparo, pode-se obter celulose micro e nanofribilada (MFC, CNF) ou celulose nanocristalina (CNC). Dispersões dessas nanopartículas formam géis em meio aquoso em baixas concentrações, sendo um material promissor para o controle reológico de produtos formulados. No entanto, estudos sobre o efeito espessante de nanocelulose em misturas complexas que contenham polímeros, surfactantes e partículas inorgânicas em um meio com elevada força iônica ainda são muito limitados na literatura. Este projeto tem como objetivo estabelecer uma linha de pesquisa no Laboratório Nacional de Nanotecnologia do CNEPM, destinada a estudar processos de obtenção de nanocelulose e avaliação do seu uso como espessante em fluidos complexos. Propõe-se utilizar bagaço de cana-de-açúcar, maior resíduo agroindustrial do Brasil, como matéria prima na produção das nanopartículas. Os materiais preparados serão analisados por diferentes técnicas de microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e microscopia de força atômica (AFM), além de técnicas de caracterização química, como espectroscopia no infravermelho (FTIR) e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X. As características reológicas das dispersões aquosas serão avaliadas em diferentes formulações. (AU)

Publicações científicas

(8)

(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)

MARIANO, MARCOS; HANTAO, LEANDRO WANG; BERNARDES, JULIANA DA SILVA; STRAUSS, MATHIAS. Microstructural characterization of nanocellulose foams prepared in the presence of cationic surfactants. Carbohydrate Polymers, v. 195, p. 153-162, SEP 1 2018. (16/04514-7, 15/05059-9)

MARIANO, MARCOS; BERNARDES, JULIANA DA SILVA; STRAUSS, MATHIAS. Mold heat conductance as drive force for tuning freeze-casted nanocellulose foams microarchitecture. Materials Letters, v. 225, p. 167-170, AUG 15 2018. (16/04514-7)

SOUZA, SIVONEY FERREIRA; MARIANO, MARCOS; DE FARIAS, MARCELO A.; BERNARDES, JULIANA SILVA. Effect of depletion forces on the morphological structure of carboxymethyl cellulose and micro/nano cellulose fiber suspensions. Journal of Colloid and Interface Science, v. 538, p. 228-236, MAR 7 2019. (17/50133-8, 16/04514-7)

SILVA, CAROLINE E. P.; TAM, KAM C.; BERNARDES, JULIANA S.; LOH, WATSON. Double stabilization mechanism of O/W Pickering emulsions using cationic nanofibrillated cellulose. Journal of Colloid and Interface Science, v. 574, p. 207-216, AUG 15 2020. (15/25406-5, 17/50133-8, 16/04514-7)

FERREIA, F. V.; TRINDADE, G. N.; LONA, L. M. F.; BERNARDES, J. S.; GOUVEIA, R. F.. LDPE-based composites reinforced with surface modified cellulose fibres: 3D morphological and morphometrical analyses to understand the improved mechanical performance. EUROPEAN POLYMER JOURNAL, v. 117, p. 105-113, AUG 2019. (16/09588-9, 16/04514-7)

MARIANO, MARCOS; SOUZA, SIVONEY F.; BORGES, ANTONIO C.; DO NASCIMENTO, DIEGO M.; BERNARDES, JULIANA S.. Tailoring strength of nanocellulose foams by electrostatic complexation. Carbohydrate Polymers, v. 256, MAR 15 2021. (16/04514-7)

PINTO, LIDIANE O.; BERNARDES, JULIANA S.; REZENDE, CAMILA A.. Low-energy preparation of cellulose nanofibers from sugarcane bagasse by modulating the surface charge density. Carbohydrate Polymers, v. 218, p. 145-153, AUG 15 2019. (16/13602-7, 16/04514-7)

FINGOLO, ANA C.; DE MORAIS, VITORIA B.; COSTA, V, SAIONARA; CORREA, CATIA C.; LODI, BEATRIZ; SANTHIAGO, MURILO; BERNARDES, JULIANA S.; BUFON, CARLOS C. B.. Enhanced Hydrophobicity in Nanocellulose-Based Materials: Toward Green Wearable Devices. ACS APPLIED BIO MATERIALS, v. 4, n. 9, p. 6682-6689, SEP 20 2021. (14/25979-2, 16/04514-7, 14/50906-9)