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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
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de março de 2018
Vigência (Término): 31 de agosto de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Convênio/Acordo: 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

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 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. Citações Web of Science: 0.
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. Citações Web of Science: 0.
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. Citações Web of Science: 0.

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