Solubilização de biopolímeros por líquidos iônicos e suas misturas: uma abordagem espectroscópica e termodinâmica

• Processo: 23/06957-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Rômulo Augusto Ando
• Beneficiário: Beatriz Rocha de Moraes
• Supervisor: Margarida Fernandes da Costa Gomes
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: École Normale Supérieure, Lyon (ENS), França
• Vinculado à bolsa: 20/09250-3 - Ligações de Hidrogênio em Líquidos Iônicos - Espectroscopia Vibracional e Propriedades Físicas, BP.DR
• Assunto(s): Celulose Líquidos iônicos Termodinâmica Biopolímeros
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: celulose | Entalpia de dissolução | líquidos iônicos | Misturas binárias | Propriedades de Excesso | Termodinâmica

Resumo

As pesquisas sobre a dissolução e processamento da celulose por líquidos iônicos (LI) têm avançado significativamente, levando ao surgimento de aplicações industriais utilizando este meio. Para aumentar a eficiência e diminuir os custos associados ao processo, novas estratégias são necessárias. Portanto, a justificativa para atingir esse objetivo é uma profunda compreensão de como as interações intermoleculares governam a termodinâmica e a cinética do processo de dissolução. É bem conhecido que a basicidade do ânion é crucial para determinar a capacidade dos líquidos iônicos em romper as fortes ligações de hidrogênio dentro das fibras de celulose. Além disso, foi estabelecida a importância do cátion na determinação da capacidade de dissolução devido à sua interação com os átomos de oxigênio dos grupos OH da celulose. Para obter uma maior gama de propriedades, surgiram alternativas viáveis envolvendo LI e suas misturas com solventes moleculares ou outros LI. Embora avanços significativos tenham sido feitos nesse campo, ainda existem grandes desafios na compreensão de como o sutil equilíbrio entre todas as interações determina a viabilidade do processo de dissolução. Portanto, o objetivo deste projeto é entender de forma abrangente os efeitos da composição do LI e das condições de processamento na dissolução da celulose, sendo a celulose como o biopolímero mais abundante na natureza e uma promissora fonte de energia limpa. Nossa abordagem envolve a realização de significativas medidas termodinâmicas e análises espectroscópicas, incluindo Raman, infravermelho e RMN, de LIs e suas misturas. Isso fornecerá informações valiosas sobre o processo de dissolução de biopolímeros e contribuirá para a melhor utilização de materiais celulósicos. (AU)