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dc.creatorSilva, Carolina Marquezan da
dc.date.accessioned2022-08-04T18:40:36Z
dc.date.available2022-08-04T18:40:36Z
dc.date.issued2022-05-20
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/25792
dc.description.abstractIn this work, the ultrasound (US) was investigated in acid hydrolysis process for corn straw delignification, in comparison with the conventional process proposed by National Renewable Energy Laboratory (NREL). This procedure consists in 300 mg of corn straw hydrolysis with 72% H2SO4 for 1 hour at 30 ºC, followed by a dilution at 4% acid, and autoclaving for 1 hour at 121 ºC. For the ultrasound-assisted acid hydrolysis process it was evaluated ultrasonic baths in several conditions of frequencies (25 to 130 kHz), nominal power (100 to 330 W), and amplitudes (50 to 100%). This procedure was performed in the same conditions of time, temperature, and acid concentration as the reference method (NREL). After the selection of the most efficient ultrasonic system, other parameters were evaluated, as sonication time, ultrasonic amplitude, and autoclaving time. The more suitable conditions for corn straw delignification were achieved in 10 minutes of sonication at 35 kHz and 50% of amplitude, 72% H2SO4 at 30 ºC followed by 60 minutes of autoclaving. To verify if the acid hydrolysis solubilized all the carbohydrates in the corn straw, the contents of glucose, xylose, and arabinose were determined by HPLC-RID. The total carbohydrate content of 86.68% was obtained for the reference method (NREL), while 91.67% was recovered when the proposed method with US was used. The results referring to lignin extraction and carbohydrate solubilization for both methods exhibit no significant difference, according to the t student statistical test (95% confidence level). Additionally, the characterization of the functional groups and morphological analysis of the lignin resulting from the acid hydrolysis process was carried out by infrared spectroscopy (IR) and scanning electron microscopy (SEM), respectively. The proposed ultrasound-assisted delignification process allowed the delignification of corn straw under mild temperature conditions and reduced extraction time when compared to the conventional method.eng
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectDeslignificaçãopor
dc.subjectValorizaçãopor
dc.subjectBiomassapor
dc.subjectUltrassompor
dc.subjectDelignificationeng
dc.subjectValorizationeng
dc.subjectBiomasseng
dc.subjectUltrasoundeng
dc.titleDesenvolvimento de processo de deslignificação da palha de milho assistida por ultrassompor
dc.title.alternativeDevelopment of ultrasound-assisted corn straw delignification processeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoNesse trabalho foi investigada a utilização do ultrassom (US) no processo de hidrólise ácida para deslignificação da palha de milho, em comparação com o método convencional proposto pelo Laboratório Nacional de Energias Renováveis (NREL, Estados Unidos). Esse procedimento consiste na hidrólise de 300 mg de amostra com H2SO4 (72%) por 1 hora a 30 ºC, posterior diluição a 4% de H2SO4 e autoclavagem por 1 hora a 121 ºC. Para o processo de hidrólise ácida assistida por ultrassom foram avaliados banhos ultrassônicos com diferentes frequências (25 a 130 kHz), potências nominais (100 a 330 W) e amplitudes (50 a 100%). Para comparação dos resultados, foi feito o processo de hidrólise com ultrassom utilizando as mesmas condições de tempo, temperatura e concentração ácida que o método convencional (NREL). Após a escolha do sistema ultrassônico mais adequado, foram avaliados parâmetros de processo, tais como: tempo de sonicação, tempo de autoclave e amplitude do ultrassom. Após a otimização dos parâmetros de processo, a condição mais adequada para a hidrólise ácida assistida por ultrassom para a deslignificação da palha de milho foi de 35 kHz por 10 minutos, 100% de amplitude, 30 ºC, solução de H2SO4 72% e 60 minutos de hidrólise em autoclave. Para verificar se a hidrólise ácida havia solubilizado todos os carboidratos da palha de milho, foi feita a determinação de glicose, xilose e arabinose por HPLC-RID na fração solúvel do método convencional e do método alternativo com o US. Para a hidrólise seguindo o proposto pelo NREL e para a condição otimizada com o US, foram obtidos os teores de 86,68% e 91,67% de carboidratos, respectivamente. Os resultados referentes à extração de lignina e de solubilização dos carboidratos para ambos os métodos não apresentou diferença significativa, segundo o teste estatístico t student em intervalo de 95% de confiança. Adicionalmente, foi feita a caracterização dos grupos funcionais e análise morfológica da lignina resultante do processo de hidrólise ácida por espectroscopia de infravermelho (IR) e microscopia eletrônica de varredura (SEM). O processo proposto permitiu deslignificação da palha de milho em condições brandas de temperatura, utilizando ácido diluído e menores tempos de extração quando comparado ao método convencional.por
dc.contributor.advisor1Bizzi, Cezar Augusto
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/297507014903700por
dc.contributor.referee1Costa, Adilson Ben da
dc.contributor.referee2Castilhos, Fernanda de
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0847013976435953por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentQuímicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Químicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Ciências Naturais e Exataspor


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