Avaliação do uso de nanocristais de celulose obtidos via hidrólise sem uso de ácido mineral (água subcrítica) em compósitos poliméricos

• Processo: 16/07370-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2016
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2019
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Antonio José Felix de Carvalho
• Beneficiário: Lísias Pereira Novo
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Polímeros (materiais) Materiais nanoestruturados Materiais compósitos Celulose
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: água subcrítica | celulose | compósitos | materiais biodegradáveis | Nanomateriais | Nanowhiskers | Polímeros

Resumo

Atualmente, existe uma grande demanda para a utilização de materiais e rotas reacionais sustentáveis. Neste contexto, destaca-se o uso de nanocristais de celulose como reforço em materiais compósitos. Contudo, existem alguns problemas relacionados tanto ao método utilizado para a produção dos nanocristais quanto aos processos de obtenção dos materiais compósitos. O principal processo de produção de nanocristais é realizado utilizando-se soluções de ácido sulfúrico concentrado (aprox. 50%) que tem como função hidrolisar parcialmente a celulose liberando assim os nanocristais que seriam oriundos das partes mais cristalinas. Desse modo esse processo apresenta duas grandes desvantagens, i) a necessidade de utilização de ácidos inorgânicos em elevadas quantidades e ii) uso de grandes volumes de água no processo de lavagem e purificação dos nanocristais, fatores que tornam o processo pouco viável doponto de vista da aplicação industrial. Buscando resolver esses problemas, o processo de hidrólise usando água subcrítica para a obtenção de nanocristais de celulose mostra grande potencialidade. Contudo, o produto final é diferente do produto obtido por hidrólise com o ácido sulfúrico, pois ao contrário deste que apresenta grupos ionizáveis na sua superfície devido a sulfonação da celulose, os nanocristais obtidos em água subcrítica são praticamente neutros. A ideia principal deste projeto é fugir do senso comum de buscar modificar os nanocristais de celulose para sua aplicação em compósitos e sim buscar metodologias de preparação e matrizes diferenciadas. Desta maneira, propõe-se utilizar técnicas que utilizem como veículo principal a água para a obtenção de materiais compósitos, como a técnica de desestabilização da emulsão de polímero apolar, objetivando a sua aplicação industrial. (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)

NOVO, LISIAS P.; CURVELO, ANTONIO A. S.. Hansen Solubility Parameters: A Tool for Solvent Selection for Organosolv Delignification. Industrial & Engineering Chemistry Research, v. 58, n. 31, p. 14520-14527, AUG 7 2019. (16/07370-6)

NOVO, LISIAS PEREIRA; DA SILVA CURVELO, ANTONIO APRIGIO; FELIX CARVALHO, ANTONIO JOSE. Nanocomposites of acid free CNC and HDPE: Dispersion from solvent fat driven by fast crystallization/gelation. JOURNAL OF MOLECULAR LIQUIDS, v. 266, p. 233-241, SEP 15 2018. (16/07370-6)