Geração de nanowhiskers de celulose derivados da casca do fruto da pachira aquatica aubl. Pela ação do Hidróxido de sódio – desempenho termocinético, Caracterização e aplicação

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Data
2024-04-24
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Universidade Estadual da Bahia
Resumo

Os nanowhiskers de celulose (NWC) são nanocristais de celulose que possuem diversas características físico-químicas que os permitem ser utilizados em aplicações distintas. Deste modo, os nanowhiskers de celulose vêm sendo empregados na descontaminação de óleos, corantes têxteis, elementos potencialmente tóxicos, entre outros. A sua excelente área superficial específica permite o uso como suporte para catalisadores e a grande estabilidade térmica possibilita o empregado como reforço para biopolímeros. Assim, este trabalho tem como objetivo a síntese de nanowhiskers de celulose da casca do fruto da espécie Pachira aquatica Aubl, avaliando a influência da concentração da solução de NaOH (2%, 4%, 10%, 15% e 20%) na geração dos nanowhiskers, que foram caracterizadas por Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Espectroscopia Raman, Difração de Raios – X (DRX), Termogravimetria (TG/DTG/DTA), Colorimetria Diferencial Exploratória (DSC) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). As caracterizações comprovam a presença da celulose. O DRX indica elevados índice de cristalinidade e a presença da celulose tipo I beta nas amostras tratadas com a base até a concentração de 10%, enquanto há celulose tipo II nas amostras tratadas com concentrações de NaOH superiores. Todos nanowhiskers de celulose gerados foram avaliados através de um estudo cinético, empregando os métodos de Flynn-Wall- Ozawa (FWO), Friedman e Modelo de Energia de Ativação Distribuída (DAEM). Os nanowhiskers de celulose foram empregues como reforço para bioplásticos a base de ácido polilático – PLA e foi constatado o aumento da estabilidade térmica nos compósitos (NWC+PLA). Os nanowhiskers de celulose, foram avaliados em um processo de degradação rápida de corantes, que envolveu a adsorção prévia do corante, seguida de uma reação de degradação. Os nanowhiskers conseguiram adsorver até 100% do corante da solução, demostrando boa capacidade em comparação com biomassa de origem. A degradação do corante ocorreu através de uma reação entre o nitrato de prata (AgNO3) e o borohidreto de sódio (NaBH4) gerando o catalisador de prata in situ que descolore o corante sobre a superfície dos adsorventes. A reação de degradação conseguiu descolorir até 86,54% do corante sobre os adsorventes com recuperação de massa de até 90%. Portanto, obter nanowhiskers de celulose torna-se uma síntese eficiente e ganham destaquem, pois são oriundos de uma fonte natural, sustentável, biodegradável e de baixo custo e podem ser empregados para reduzir os impactos ambientais.


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RAMOS, Jéssica dos Santos. Geração de nanowhiskers de celulose derivados da Casca do fruto da Pachira Aquatica Aubl. pela ação do Hidróxido de sódio – desempenho termocinético, caracterização e aplicação. Orientador: Cesário Francisco das Virgens. 2024. 156f. Dissertação (Mestrado em Química Aplicada ) - Departamento de Ciências Exatas e da Terra, Universidade do Estado da Bahia, Salvador, 2024.
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