dc.creator | Farias, Daniel Tavares de | |
dc.date.accessioned | 2023-10-09T19:28:09Z | |
dc.date.available | 2023-10-09T19:28:09Z | |
dc.date.issued | 2022-09-30 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/30325 | |
dc.description.abstract | Cellulose nanofibrils (CNF) and cellulose nanocrystals (CNC) are two types of nanocellulose
that have morphological, structural and surface characteristics that allow them to be applied in
the industrial and biomedical sectors for the development of green products with high added
value and low environmental impact, and can be extracted from abundant and renewable
resources such as agro-industrial waste and forestry resources. CNCs are extracted from plant
cellulose, usually by mechanical or chemical methods or a combination of these to obtain CNCs
with a diameter of less than 100 nm and a length of several micrometers. CNCs are isolated
from the acid hydrolysis of cellulose fibers using concentrated mineral acid. Sulphuric acid is
the most commonly used acid hydrolysis acid because it preferentially breaks the cellulose
chains from the amorphous regions of the cellulose chains, releasing CNCs with high
crystallinity and colloidal stability in aqueous media. The general aim of this study was to obtain
nanocellulose from vegetable cellulose sources and to check the effect of hydrolysis parameters
on the yield and properties of nanocellulose. In Article 1, delignified kraft pulp from Acacia
mearsii wood was hydrolyzed with different concentrations of sulfuric acid in order to verify
the effect of acid concentration on the yield and properties of cellulose nanocrystals. Article 2
aimed to individualize cellulose nanofibrils from açaí waste by applying acid hydrolysis using
sulphuric acid with different hydrolysis times as a pre-treatment for nanofibrillation in an
ultrasonic probe processor. The results obtained in this study showed that it is possible to obtain
high yields and nanocellulose with high crystallinity, stability in aqueous media, and high
thermal stability by using the acid hydrolysis method to obtain CNC from the delignified kraft
cellulosic pulp of Acacia mearnsii in Article 1. And applying acid hydrolysis as a pre-treatment
for ultrasonic nanofibrillation to obtain cellulose nanofibrils from delignified açaí residue in
Article 2. In both articles, it was found that varying the hydrolysis parameters was responsible
for changes in the yield and morphological, thermal and structural properties of the
nanocellulose. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Nanocristais de celulose | por |
dc.subject | Nanofibrilas de celulose | por |
dc.subject | Ácido sulfúrico | por |
dc.subject | Acacia mearsii | por |
dc.subject | Euterpe oleracea | por |
dc.subject | Cellulose nanocrystals | eng |
dc.subject | Cellulose nanofibrils | eng |
dc.subject | Sulphuric acid | eng |
dc.title | Efeito da hidrólise ácida em propriedades de nanocelulose vegetal | por |
dc.title.alternative | Effect of acid hydrolysis conditions on plant nanocellulose properties | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | Nanofibrilas de celulose (CNF) e nanocristais de celulose (CNC), são dois tipos de
nanocelulose, que apresentam características morfológicas, estruturais e de superfície que
permitem a aplicação em setores industriais e biomédicos para o desenvolvimento de produtos
verdes, com alto valor agregado, baixo impacto ambiental, e podem ser extraídas de fontes
recursos abundantes e renováveis como resíduos agroindustriais e recursos florestais. As CNFs
são extraídas de celulose vegetal, geralmente por métodos mecânicos, químicos ou a
combinação de destes para obter CNFs com diâmetro menor que 100 nm, e comprimento de
vários micrometros. Os CNCs são isolados a partir da hidrólise ácida das fibras de celulose
usando ácido mineral concentrado. O ácido sulfúrico é o mais empregado para realizar a
hidrólise ácida, por quebrar preferencialmente as cadeias de celulose das regiões amorfas das
cadeias de celulose, liberando CNC com elevada cristalinidade, e estabilidade coloidal em meio
aquoso. O presente estudo teve como objetivo geral, obter nanocelulose de fontes de celulose
vegetal, e verificar o efeito dos parâmetros de hidrólise no rendimento e propriedades das
nanoceluloses, e está estruturado em 2 artigos. No Artigo 1, a polpa kraft deslignificada de
madeira de Acacia mearsii foi hidrolisada com diferentes concentrações de ácido sulfúrico com
o objetivo de verificar o efeito da concentração ácida no rendimento e propriedades dos
nanocristais de celulose. O Artigo 2 teve como objetivo, individualizar nanofibrilas de celulose
do resíduo de açaí aplicando a hidrólise ácida por ácido sulfúrico com diferentes tempos de
hidrólise como pré-tratamento da nanofibrilação em processador ultrassônico de sonda. Os
resultados obtidos neste estudo demonstraram que é possível obter elevados rendimentos e
nanoceluloses com elevada cristalinidade, estabilidade em meio aquoso, e alta estabilidade
térmica empregando o método de hidrólise ácida para obter CNC da polpa celulósica kraft
deslignificada de Acacia mearnsii no Artigo 1. E aplicando a hidrólise ácida como prétratamento para nanofibrilação ultrassônica para obter nanofibrilas de celulose do resíduo de
açaí deslignificado no Artigo 2. Nos dois artigos verificou-se que a variação dos parâmetros de hidrólise foi responsável por alterações no rendimento e propriedades morfológicas, térmicas e
estruturais das nanoceluloses. | por |
dc.contributor.advisor1 | Pedrazzi, Cristiane | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5167571704789298 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Gatto, Darci Alberto | |
dc.contributor.referee1 | Gomes, Claudia Marcia | |
dc.contributor.referee2 | Delucis, Rafael de Avila | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/0706591101623443 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Recursos Florestais e Engenharia Florestal | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::RECURSOS FLORESTAIS E ENGENHARIA FLORESTAL | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Rurais | por |