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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/32239
Título: | Aerogéis de celulose: uma revisão com enfoque nas oportunidades tecnológicas de produção e aplicação |
Título(s) alternativo(s): | Cellulose aerogels: a review focusing on technological opportunities for production and application |
Autor(es): | Nakahara, Vitor Poli |
Orientador(es): | Ferreira, Fabio Cezar |
Palavras-chave: | Celulose Aerogéis Adsorção Materiais isolantes Cellulose Aerogels Adsorption Insulating materials |
Data do documento: | 22-Jun-2023 |
Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
Câmpus: | Londrina |
Citação: | NAKAHARA, Vitor Poli. Aerogéis de celulose: uma revisão com enfoque nas oportunidades tecnológicas de produção e aplicação. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2023. |
Resumo: | Celulose é um material renovável e amplamente disponível na natureza. Ao se utilizar da celulose para produzir aerogéis, é possível explorar recursos renováveis e diminuir a dependência de materiais não renováveis, contribuindo para a sustentabilidade ambiental. Em maior parte, a produção destes aerogéis são advindas de uma solução coloidal com celulose que passa por liofização, entretanto, diferentes métodos existem como utilizar a estrutura de tecidos vegetais para formar o aerogel após diversos tratamentos químicos, ou o crescimento de celulose bacteriana em um substrato específico. Este material é um foco de estudo muito recente. Em meados de 2010 diferentes estudos sobre aplicações e métodos de fabricação começaram a surgir abruptamente. As únicas e desejáveis características destes aerogéis são a motivação para pesquisas de diferentes aplicabilidades, com baixa densidade, alta porosidade, grande área superficial e excelente capacidade de isolamento térmico, eles se destacam. O maior enfoque de aplicações pesquisadas atualmente sobre aerogéis de celulose são para adsorção seletiva, seguido por filtros e supercapacitores. O grande potencial para modificação química e física das paredes do aérogel são um ponto chave para as diferentes aplicações mencionadas. Outras aplicações que podem ser citadas são como transportadores de fármacos, isolantes térmicos e acústicos e diferentes utilizações na área da saúde. Ainda existe muito espaço para ser pesquisado neste ramo. Novos métodos de síntese, diversas aplicações, e produções em alta escala são os maiores desafios futuros. |
Abstract: | Cellulose is a renewable and widely available material in nature. By using cellulose to produce aerogels, it is possible to explore renewable resources and reduce the dependence on non-renewable materials, thus contributing to environmental sustainability. In most cases, the production of these aerogels is derived from a colloidal solution with cellulose that undergoes lyophilization. However, different methods exist, such as using the structure of plant tissues to form the aerogel after various chemical treatments, or the growth of bacterial cellulose on a specific substrate. This material is a focus of very recent study. In the mid-2010s, various studies on applications and manufacturing methods began to emerge abruptly. The unique and desirable characteristics of these aerogels serve as motivation for research into different applications. With low density, high porosity, large surface area, and excellent thermal insulation capacity, they stand out. The main focus of current research on cellulose aerogels is selective adsorption, followed by filters and supercapacitors. The significant potential for chemical and physical modification of the aerogel walls is a key point for the mentioned applications. Other applications that can be mentioned include drug carriers, thermal and acoustic insulators, and various uses in the healthcare field. There is still much space to be explored in this field. New synthesis methods, diverse applications, and large-scale production are the major future challenges. |
URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/32239 |
Aparece nas coleções: | LD - Engenharia de Materiais |
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