Funcionalização da celulose bacteriana usando h3po4 para aplicação em células combustíveis

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Arruda, Gabriel Santiago de
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/212585
Resumo: TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Campus Araranguá. Engenharia de Energia.
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spelling Funcionalização da celulose bacteriana usando h3po4 para aplicação em células combustíveisCelulose bacterianaMembranas de troca iônicaCélulas combustíveisTCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Campus Araranguá. Engenharia de Energia.As células combustíveis são dispositivos que geram eletricidade de forma bastante eficiente. Um dos problemas que a tecnologia enfrenta são custos elevados de seus componentes, o que motiva diversas pesquisas atualmente. Este trabalho consiste na produção de celulose bacteriana, sua funcionalização e posterior caracterização para análise e comparação como membrana de troca iônica em células combustíveis (convencionais ou microbianas). Foi utilizado o microrganismo Komagataeibacter Hansenii, cultivado em meio Hestrin e Schraam em condições estáticas para produzir a celulose. Após a posterior purificação e secagem, a membrana produzida foi funcionalizada com ácido fosfórico através do método de imersão na sequência e após a secagem as membranas foram caracterizadas através de: ATG-DTG, MEV, DRX, FTIR, IEC, resistência a tração e capacidade de absorção de água. Estas apresentaram dados promissores como altas taxas de troca iônica (5,31 – 23,62 H+ (mmol g-1), e um alto grau de cristalinidade (88,31%). Porém, problemas como menor estabilidade térmica (temperaturas de degradação máxima de: 179,16 ºC – V1; 174,66 ºC – V2 e 210,25 ºC – V3), menor resistência a tração (15 N) e redução da absorção de água foram perceptíveis quando comparados com a celulose bacteriana pura (360,69 °C; 23,5 N) e com a membrana comercial mais utilizada (Nafion) (400-500 °C; 36 N). Percebe-se que a literatura sobre esse tipo de funcionalização é escassa e necessita-se mais pesquisa e estudo para aprimoramento da produção deste tipo de tecnologia.Fuel cells are devices that generate electricity quite efficiently. One of the problems that the technology faces are high costs of its components, which motivates several researches today. This work consists of the production of bacterial cellulose, its functionalization and subsequent characterization for analysis and comparison as an ion exchange membrane in fuel cells (conventional or microbial). The microorganism Komagataeibacter Hansenii was used, grown in Hestrin and Schraam medium under static conditions to produce cellulose. After purification and drying, the membrane produced was functionalized with phosphoric acid through the immersion method and after drying, and then functionalized membranes were peformed by ATG-DTG, MEV, DRX, FTIR, IEC, tensile strength and water absorption capacity. These presented promising data such as high ion exchange rates (5,31 – 23,62 H+ (mmol g-1), and a high degree of crystallinity (88.31%). However, problems such as lower thermal stability (maximum degradation temperatures: 179.16 ºC - V1; 174.66 ºC - V2 and 210.25 ºC - V3), lower tensile strength (15 N) and reduced water absorption were noticeable when compared with the pure bacterial cellulose (360.69 ° C; 23.5 N) and with the most used commercial membrane (Nafion) (400-500 ° C; 36 N). , lower tensile strength and reduced water absorption were noticeable when compared to pure bacterial cellulose and the most used commercial membrane (Nafion). It is noticed that the literature on this type of functionalization is scarce and more research and study is needed to improve the production of this type of technology.Araranguá, SCVásquez, Tatiana Gisset PinedaUniversidade Federal de Santa CatarinaArruda, Gabriel Santiago de2020-09-01T23:05:08Z2020-09-01T23:05:08Z2020-02-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis55application/pdfhttps://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/212585info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSC2020-09-01T23:05:10Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/212585Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732020-09-01T23:05:10Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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