Obtenção e caracterização de nanocristais de celulose por hidrólise ácida a partir do bagaço de cana-de-açúcar

Registro completo de metadados
MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorRauen, Thalita Grando-
Autor(es): dc.contributorRomio, Ana Paula-
Autor(es): dc.contributorRauen, Thalita Grando-
Autor(es): dc.contributorRomio, Ana Paula-
Autor(es): dc.contributorCassol, Tânia Maria-
Autor(es): dc.creatorHaoach, Julia Faust-
Data de aceite: dc.date.accessioned2022-02-21T21:32:25Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2022-02-21T21:32:25Z-
Data de envio: dc.date.issued2020-11-12-
Data de envio: dc.date.issued2020-11-12-
Data de envio: dc.date.issued2019-07-03-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11559-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/654922-
Descrição: dc.descriptionThe present work aimed at the obtaining and characterization of cellulose nanocrystals from sugarcane bagasse. Initially, chemical pre-treatments of the bagasse were carried out with sodium hydroxide, hydrogen peroxide and sodium hypochlorite to remove lignin, hemicellulose and other impurities. Later, the fibers were subjected to acid hydrolysis with 60% (m/m) sulfuric acid for 75 minutes in three temperature conditions (25 oC, 40 oC and 55oC) to obtain the cellulose crystals. The hydrolysis was also performed on a microcrystalline cellulose (MCC) for comparison purposes. The resulting material from each procedure was centrifuged and dialyzed in water to remove acid excess and subsequently lyophilized to obtain the material in powder form. Untreated, treated and hydrolyzed fibers were characterized by the techniques of thermogravimetry (TGA-DTG), X-ray diffraction (DR-X) and optical microscopy, in order to verify the effect of chemical pre-treatments and hydrolysis conditions applied. The increase of hydrolysis temperature provided darker crystals, caused by cellulose degradation reactions, reducing its crystallinity index of 77.89% for hydrolysis at 25°C to 74.23% at 55°C. A higher sulphonation of the crystals was obtained at higher hydrolysis temperatures, however, reducing their thermal stability, with initial degradation temperature of 204°C for hydrolysis at 25°C and 115°C for hydrolysis at 55°C. The hydrolysis conditions applied were efficient for obtaining cellulose crystals in this work, but a high agglomeration of the fibers made it difficult to determine their dimensions. In order to obtain higher nanocrystals yields, some remediations could be applied in future attempts, such as performing different chemical pre-treatments prior to hydrolysis to increase the removal of amorphous constituents from the fibers, which was not very significant between treatments. Associating mechanical treatments with hydrolysis would also become interesting to increase the separation of agglomerated fibers and facilitate acid attack, as well as a longer hydrolysis time.-
Descrição: dc.descriptionO presente trabalho visou à obtenção e caracterização de nanocristais de celulose a partir do bagaço de cana-de-acúcar. Inicialmente, realizou-se pré-tratamentos químicos do bagaço com hidróxido de sódio, peróxido de hidrogênio e hipoclorito de sódio para remoção de lignina, hemicelulose e outras impurezas. Posteriormente, as fibras foram submetidas a hidrólise ácida com ácido sulfúrico 60% (m/m) por 75 minutos em três condições de temperatura (25 oC, 40 oC e 55oC) para a obtenção dos cristais de celulose. A hidrólise também foi realizada em uma amostra de celulose microcristalina (MCC) para efeitos comparativos. O material resultante de cada procedimento foi centrifugado e dialisado em água para remoção do excesso do ácido, sendo posteriormente liofilizados para obtenção do material na forma de pó. As fibras in natura, tratadas e hidrolisadas foram caracterizadas pelas técnicas de termogravimetria (TGA), difração de raios-X (DR-X) e microscopia óptica, a fim de verificar o efeito dos pré-tratamentos químicos e das condições de hidrólise ácida aplicadas. O aumento da temperatura de hidrólise proporcionou um escurecimento dos cristais obtidos, causado por reações de degradação da celulose, reduzindo seu índice de cristalinidade de 77,89% para a hidrólise a 25oC para 74,23% a 55oC. Uma maior sulfonação dos cristais foi obtida em temperaturas maiores de hidrólise, entretanto estas reduziram sua estabilidade térmica, com temperatura inicial de degradação de 204oC para a hidrólise a 25oC e 115 oC para a hidrólise a 55 oC. As condições de hidrólise aplicadas mostraram-se eficientes para a obtenção de cristais de celulose neste trabalho, porém a alta aglomeração das fibras dificultou a determinação de suas dimensões. Para se obter um maior rendimento em nanocristais, algumas remediações poderiam ser aplicadas em futuras tentativas, como a realização de diferentes pré-tratamentos químicos antes da hidrólise para aumentar a remoção de constituintes amorfos das fibras, que não se mostrou muito expressiva entre um tratamento e outro. Associar tratamentos mecânicos com a hidrólise também se tornaria interessante para aumentar a separação das fibras aglomeradas e facilitar o ataque do ácido, bem como um maior tempo de hidrólise.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Publicador: dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paraná-
Publicador: dc.publisherFrancisco Beltrao-
Publicador: dc.publisherBrasil-
Publicador: dc.publisherEngenharia Química-
Publicador: dc.publisherUTFPR-
Direitos: dc.rightsopenAccess-
Palavras-chave: dc.subjectCelulose-
Palavras-chave: dc.subjectBagaço de cana-
Palavras-chave: dc.subjectHidrólise-
Palavras-chave: dc.subjectFibras-
Palavras-chave: dc.subjectCellulose-
Palavras-chave: dc.subjectBagasse-
Palavras-chave: dc.subjectHydrolysis-
Palavras-chave: dc.subjectFibers-
Palavras-chave: dc.subjectCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA-
Título: dc.titleObtenção e caracterização de nanocristais de celulose por hidrólise ácida a partir do bagaço de cana-de-açúcar-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
Aparece nas coleções:Repositorio Institucional da UTFPR - RIUT

Não existem arquivos associados a este item.