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Ésteres de celulose a partir de meios homogêneo e heterogêneo: otimização dos parâmetros de síntese e preparação de biocompósitos ésteres de celulose-celulose

Processo: 10/00005-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de abril de 2010
Vigência (Término): 31 de agosto de 2014
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Elisabete Frollini
Beneficiário:Bruno Vinícius Manzolli Rodrigues
Instituição-sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):12/00813-9 - Preparação e caracterização de biocompósitos baseados em ésteres de celulose/celulose de sisal: uso das técnicas de XPS e ToF-SIMS para a análise de superfícies, BE.EP.DD
Assunto(s):Acetato de celulose   Polímeros (materiais)   Ésteres   Linter

Resumo

A derivatização da celulose visa à produção de materiais com características bem definidas e via métodos que apresentem boa reprodutibilidade e alta eficiência. Ésteres de celulose correspondem a derivados deste polissacarídeo com ampla aplicação. A experiência prévia desta proponente indica que processos com alta eficiência na síntese de ésteres de celulose de cadeia curta (como acetatos), podem não ser eficientes para ésteres de cadeias mais longas. No presente trabalho, buscando processos com alta eficiência, ésteres de celulose com diferentes comprimentos de cadeia serão preparados em meio homogêneo e heterogêneo. Em meio heterogêneo, a reação será catalisada por iodo, o qual não causa impacto ambiental negativo podendo ser reciclado, no caso de aplicação industrial. A síntese bem controlada de derivados de celulose em meio homogêneo, assim como o processamento da celulose e seus derivados em fibras e filmes, requisitam sistemas de solventes adequados. No presente trabalho, estas sínteses serão realizadas em Líquidos Iônicos (LIs), os quais são recicláveis, assim como em um dos principais sistemas de solventes para celulose, constituído pela mistura do sal cloreto de lítio e dimetilacetamida, um solvente polar aprótico (LiCl/DMAc), o qual apresenta bom nível de reciclabilidade. LiCl/DMAc será também utilizado na preparação de filmes destes ésteres de celulose previamente sintetizados, os quais serão reforçados com celulose em diferentes proporções, gerando assim biocompósitos, que correspondem a uma classe de materiais muito importante atualmente, tendo em vista que são obtidos de matéria prima oriunda de fonte renovável. Conforme detalhado no projeto, os trabalhos já desenvolvidos usando este sistema de solvente apontaram na direção de que deveria ser investigada a possibilidade de que estruturas celulósicas supramoleculares poderiam ser geradas a partir de soluções de celulose em LiCl/DMAc, as quais por sua vez poderiam se comportar como reforços nanométricos de filmes de derivados de celulose, preparados a partir do mesmo sistema de solvente. Os ésteres de celulose com diferentes comprimentos de cadeia preparados previamente serão usados na preparação destes biocompósitos, a fim de avaliar como este parâmetro (comprimento de cadeia) influencia nas propriedades do material obtido. (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)
RODRIGUES, BRUNO V. M.; RAMIRES, ELAINE C.; SANTOS, RACHEL P. O.; FROLLINI, ELISABETE. Ultrathin and nanofibers via room temperature electrospinning from trifiuoroacetic acid solutions of untreated lignocellulosic sisal fiber or sisal pulp. Journal of Applied Polymer Science, v. 132, n. 16 APR 20 2015. Citações Web of Science: 7.
RODRIGUES, BRUNO V. M.; HEIKKILA, ELINA; FROLLINI, ELISABETE; FARDIM, PEDRO. Multi-technique surface characterization of bio-based films from sisal cellulose and its esters: a FE-SEM, mu-XPS and ToF-SIMS approach. Cellulose, v. 21, n. 3, p. 1289-1303, JUN 2014. Citações Web of Science: 7.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
RODRIGUES, Bruno Vinícius Manzolli. Valorização de fibras de sisal: síntese de ésteres de celulose e preparação de materiais. 2014. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Química de São Carlos São Carlos.

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