OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE NANOCELULOSE COM O USO DE SAIS INORGÂNICOS COMO AGENTES CATALISADORES DA HIDRÓLISE ÁCIDA
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG |
Texto Completo: | http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/2786 |
Resumo: | A busca por novos materiais tem se caracterizado pelo desenvolvimento de processos mais sustentáveis, como a utilização de matérias-primas renováveis e a produção de compósitos não agressivos ao meio ambiente, sem que haja a perda de qualidade ou do desempenho. A obtenção de nanocelulose a partir de fibras vegetais e resíduos é um exemplo dessa nova visão que tem sido intensamente investigada devido as suas propriedades de elevada cristalinidade e área superficial específica. Porém para a obtenção destes nanocristais de celulose, é necessário que ocorra a digestão das regiões amorfas presentes no material lignocelulósico, através da clivagem hidrolítica das ligações de glicose, permanecendo assim apenas as regiões de alta cristalinidade. O processo mais comum é a hidrólise ácida que consiste na utilização de solventes como o ácido sulfúrico e ácido clorídrico, porém a força da hidrólise pode conduzir a uma despolimerização incontrolada da celulose resultando em produtos indesejáveis. Os sais inorgânicos FeSO4, Fe2(SO4)3, FeCl3, foram utilizados como um catalisador para o processo de hidrólise, uma vez reagem com a água e liberam os hidrônios H3O+ , aumentando a acidez da solução. Desta forma, a influência dos parâmetros concentração de sal e tempo de reação foram avaliados e determinadas as condições otimizadas para obter nanocelulose com máximo rendimento e alta cristalinidade. Assim as nanocelulose foram obtidas através da hidrólise com sais inorgânicos e apresentaram em sua maioria aumento de cristalinidade (91,73%) e de rendimento (76,2%). Sendo assim é uma solução alternativa, pois os sais inorgânicos apresenta menor acidez e portanto são menos corrosivos e menos severos, além de apresentarem menor impacto ambiental. |
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Pinheiro, Luis Antoniohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4767148J7Canteri, Maria Helene GiovanettiCarvalho, Benjamim de Melohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4326859U1Kishimoto, Carolina Tieko Magalhães2019-04-23T16:45:20Z2019-04-222019-04-23T16:45:20Z2018-01-24KISHIMOTO, Carolina Tieko Magalhães. Obtenção e caracterização de nanocelulose com o uso de sais inorgânicos como agentes catalisadores da hidrólise ácida . 2018. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia dos Materiais) – Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2018.http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/2786A busca por novos materiais tem se caracterizado pelo desenvolvimento de processos mais sustentáveis, como a utilização de matérias-primas renováveis e a produção de compósitos não agressivos ao meio ambiente, sem que haja a perda de qualidade ou do desempenho. A obtenção de nanocelulose a partir de fibras vegetais e resíduos é um exemplo dessa nova visão que tem sido intensamente investigada devido as suas propriedades de elevada cristalinidade e área superficial específica. Porém para a obtenção destes nanocristais de celulose, é necessário que ocorra a digestão das regiões amorfas presentes no material lignocelulósico, através da clivagem hidrolítica das ligações de glicose, permanecendo assim apenas as regiões de alta cristalinidade. O processo mais comum é a hidrólise ácida que consiste na utilização de solventes como o ácido sulfúrico e ácido clorídrico, porém a força da hidrólise pode conduzir a uma despolimerização incontrolada da celulose resultando em produtos indesejáveis. Os sais inorgânicos FeSO4, Fe2(SO4)3, FeCl3, foram utilizados como um catalisador para o processo de hidrólise, uma vez reagem com a água e liberam os hidrônios H3O+ , aumentando a acidez da solução. Desta forma, a influência dos parâmetros concentração de sal e tempo de reação foram avaliados e determinadas as condições otimizadas para obter nanocelulose com máximo rendimento e alta cristalinidade. Assim as nanocelulose foram obtidas através da hidrólise com sais inorgânicos e apresentaram em sua maioria aumento de cristalinidade (91,73%) e de rendimento (76,2%). Sendo assim é uma solução alternativa, pois os sais inorgânicos apresenta menor acidez e portanto são menos corrosivos e menos severos, além de apresentarem menor impacto ambiental.The search for new materials has been characterized by the development of more sustainable processes, such as the use of renewable raw materials and the production of non-aggressive composites to the environment, without loss of quality or performance. Obtaining nanocellulose from vegetable fibers and residues is an example of this new view that has been intensively investigated because of its high crystallinity and specific surface area properties. However, in order to obtain these cellulose nanocrystals, the amorphous regions present in the lignocellulosic material must be digested by the hydrolytic cleavage of the glucose bonds, thus leaving only the regions of high crystallinity. The most common process is acid hydrolysis consisting of the use of solvents such as sulfuric acid and hydrochloric acid, but the strength of the hydrolysis can lead to uncontrolled depolymerization of the cellulose resulting in undesirable products. The inorganic salts FeSO4, Fe2 (SO4)3, FeCl3, were used as a catalyst for the hydrolysis process, once they react with water and release the H3O hydronium, increasing the acidity of the solution. In this way, the influence of the parameters salt concentration and reaction time were evaluated and the conditions optimized to obtain nanocellulose with maximum yield or with high crystallinity were determined.Thus the nanocellulose was obtained by hydrolysis with inorganic salts and presented in the majority of crystallinity increase (91.73%) and yield (76.2%). Therefore, it is an alternative solution, since the use of inorganic salts presents less acidity and therefore are less corrosive and less severe, besides having less environmental impact.Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2019-04-23T16:45:20Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) CAROLINA TIEKO M KISHIMOTO.pdf: 5579327 bytes, checksum: a056fcdb0bf82db7f6b382bb677276c6 (MD5)Made available in DSpace on 2019-04-23T16:45:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) CAROLINA TIEKO M KISHIMOTO.pdf: 5579327 bytes, checksum: a056fcdb0bf82db7f6b382bb677276c6 (MD5) Previous issue date: 2018-01-24porUniversidade Estadual de Ponta GrossaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências de MateriaisUEPGBrasilDepartamento de Engenharia de MateriaisAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICAnanocelulosehidrólise ácidasais inorgânicosCMCFeSO4Fe2(SO4)3.FeCl3nanocelluloseacid hydrolysisinorganic saltsOBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE NANOCELULOSE COM O USO DE SAIS INORGÂNICOS COMO AGENTES CATALISADORES DA HIDRÓLISE ÁCIDAinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPGinstname:Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)instacron:UEPGLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81866http://tede2.uepg.br/jspui/bitstream/prefix/2786/3/license.txt43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9bMD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811http://tede2.uepg.br/jspui/bitstream/prefix/2786/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52ORIGINALCAROLINA TIEKO M KISHIMOTO.pdfCAROLINA TIEKO M KISHIMOTO.pdfdissertação completa em pdfapplication/pdf5579327http://tede2.uepg.br/jspui/bitstream/prefix/2786/1/CAROLINA%20TIEKO%20M%20KISHIMOTO.pdfa056fcdb0bf82db7f6b382bb677276c6MD51prefix/27862019-04-23 13:45:20.904oai:tede2.uepg.br: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 Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://tede2.uepg.br/jspui/PUBhttp://tede2.uepg.br/oai/requestbicen@uepg.br||mv_fidelis@yahoo.com.bropendoar:2019-04-23T16:45:20Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG - Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)false |
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