Nanocelulose de resíduos de eucalipto por métodos combinatórios: pré-tratamentos assistidos por micro-ondas e isolamento ácido e enzimático com modificação por surfactantes

• Processo: 17/25039-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2019
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Derval dos Santos Rosa
• Beneficiário: Paulo Henrique Camani
• Instituição Sede: Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Assunto(s): Hidrólise enzimática Hidrólise ácida Micro-ondas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: hidrólise ácida | Hidrólise enzimática | Micro-ondas | Modificações de Nanocelulose | Nanoestruturas de celulose (NECs) | Nanociências e Materiais Avançados

Resumo

O uso de materiais lignocelulósicos, oriundos de resíduos com alto teor de celulose, tem despertado grande interesse nas comunidades científicas e tecnológicas para a obtenção de nanoestruturas de celulose (NECs). Porém, dificuldades para o isolamento destas nanopartículas têm sido encontradas, tais como o elevado tempo reacional, o excessivo gasto de reagentes e baixos rendimentos das NECs. Para melhorar os processos, tecnologias envolvendo o uso de micro-ondas tem sido aprimoradas para melhorar a eficácia das preparações destas. Além disso, a modificação química da nanocelulose por surfactantes pode aprimorar a interação com polímeros para aplicação em nanocompósitos. O pressuposto deste projeto é o isolamento de nanocelulose de resíduos de eucalipto a partir de pré-tratamento alcalino, seguido de branqueamento, sendo que as duas metodologias serão assistidas e não-assistidas por micro-ondas. Em seguida, serão realizadas duas etapas distintas de isolamento das NECs: a) hidrólise ácida e b) hidrólise enzimática. As nanoestruturas obtidas serão submetidas a modificação superficial utilizando o surfactante brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB). As NECs sem e com tratamento serão caracterizadas por espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG), análise termogravimétrica (TG), difração de raios X (DRX), espalhamento dinâmico de luz (DLS), potencial zeta, ângulo de contato (AC), quantificações de teores lignocelulósicos e titulações conductométricas. Espera-se que os pré-tratamentos assistidos por micro-ondas apresentem maior eficácia na remoção da lignina, hemicelulose e extrativos, e que o isolamento e a modificação superficial (CTAB) promovam a obtenção de NECs mais dispersas em soluções aquosa mais concentradas, com dimensões homogêneas e com alta razão de aspecto. (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)

CAMANI, PAULO H.; ANHOLON, BEATRIZ F.; TODER, RICK R.; ROSA, DERVAL S.. Microwave-assisted pretreatment of eucalyptus waste to obtain cellulose fibers. Cellulose, v. 27, n. 7, FEB 2020. (17/25039-8, 18/11277-7)

DE MELO FIORI, ANA PAULA SANTOS; CAMANI, PAULO HENRIQUE; ROSA, DERVAL DOS SANTOS; CARASTAN, DANILO JUSTINO. Combined effects of clay minerals and polyethylene glycol in the mechanical and water barrier properties of carboxymethylcellulose films. INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS, v. 140, NOV 15 2019. (17/25039-8)

CAMANI, PAULO HENRIQUE; MACHADO TOGUCHI, JOSE PAULO; FIORI, ANA PAULA S. M.; ROSA, DERVAL DOS SANTOS. Impact of unmodified (PGV) and modified (Cloisite20A) nanoclays into biodegradability and other properties of (bio)nanocomposites. APPLIED CLAY SCIENCE, v. 186, MAR 1 2020. (17/25039-8, 18/11277-7)