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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24613| Título: | Obtenção de celulose a partir de biomassa vegetal e resíduos industriais para posterior conversão a nanocelulose |
| Título(s) alternativo(s): | Obtaining cellulose from plant biomass and industrial waste for later conversion to nanocellulose |
| Autor(es): | Boza, Alexsandra Beatriz |
| Orientador(es): | Aguiar, Kelen Menezes Flores Rossi de |
| Palavras-chave: | Celulose - Biodegradação Nanotecnologia Biotecnologia Cellulose - Biodegradation Nanotechnology Biotechnology |
| Data do documento: | 22-Nov-2019 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Toledo |
| Citação: | BOZA, Alexsandra Beatriz. Obtenção de celulose a partir de biomassa vegetal e resíduos industriais para posterior conversão a nanocelulose. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Tecnologia em Processos Químicos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Toledo, 2019. |
| Resumo: | As fibras vegetais são materiais lignocelulósicos as quais podem ser extraídas de fontes naturais ou resíduos industriais, como cascas e palhas, tendo na sua composição principalmente a celulose, hemicelulose e lignina, além de pequenas quantidades de minerais. A celulose e suas modificações têm sido amplamente utilizada em vários setores da indústria, como o de alimentos, o farmacêutico, de materiais e nanotecnologia. Este trabalho teve por objetivo extrair fibras de celulose, a partir de biomassa vegetal e resíduos industriais, como a palha de azevém perene, o resíduo de semente de acerola e o mesocarpo da palha de palma, seguido do isolamento da nanocelulose, além de modificação química com anidrido maleico e suas caracterizações química e morfológica. Para a extração da celulose, processos de hidrólise básica e ácida e branqueamento foram empregados. Os produtos obtidos após os processamentos, como a celulose e nanocelulose e suas versões modificadas foram avaliados e caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), Difração de Raios-X (DRX), Análise Termogravimétrica (TGA) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET). Nos espectros de infravermelho observou-se bandas referentes às ligações características da celulose, como grupos O-H (3400 a 3300 cm-1), C-H (2904 cm-1), e das ligações glicosídicas (C-O-C) da ligação β-1,4 (800-1100 cm-1). Na imagem de microscopia eletrônica de transmissão (MET) da nanocelulose purificada uma morfologia na forma de agulhas é observada, com espessura na ordem de 10 a 20 nm. Os resultados de DRX apresentaram picos de difração característicos da celulose, conforme a literatura, por volta de 16° e 22°, confirmando assim os resultados obtidos na análise de infravermelho. Os resultados de análise termogravimétrica apresentaram um evento térmico principal, característico de celulose, em aproximadamente 340 °C. Os resultados deste estudo mostraram que a extração da celulose e da nanocelulose a partir de biomassa, foi de fácil execução e reprodutibilidade, e com apelo ambiental. |
| Abstract: | Vegetable fibers are lignocellulosic materials and can be extracted from natural sources or industrial waste, such as peels and straws, having in its composition mainly cellulose, hemicellulose and lignin, as well as small amounts of minerals. Cellulose and its modifications have been widely used in various industry sectors, such as food, pharmaceutical, materials and nanotechnology. This work aimed to extract cellulose fibers from plant biomass and industrial residues such as perennial ryegrass straw, acerola seed residue and oil palm mesocarp fiber, followed by the isolation of nanocellulose, in addition to chemical modification with maleic anhydride and its chemical and morphological characterizations. For cellulose extraction, basic and acid hydrolysis and bleaching processes were employed. Products obtained after processing such as cellulose and nanocellulose and their modified versions were evaluated and characterized by infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA) and Transmission Electron Microscopy (MET). In the infrared spectra, bands referring to cellulose characteristic bonds were observed, such as O-H (3400 to 3300 cm-1), C-H (2904 cm-1), and β-1,4 (C-O) glycosidic bonds (C-O-C) groups (800-1100 cm-1). In the TEM image of the purified nanocellulose a needle-shaped morphology was observed, with a thickness in the order of 10 to 20 nm. The XRD results showed characteristic diffraction peaks of cellulose, according to the literature, around 16 ° and 22 °, thus confirming the results obtained in the infrared analysis. The thermogravimetric analysis results showed a main thermal event, characteristic of cellulose, at approximately 340 ° C. The results of this study showed that the extraction of cellulose and nanocellulose from biomass was easy to perform and reproducible, and environmental appeal. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24613 |
| Aparece nas coleções: | TD - Tecnologia em Processos Químicos |
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