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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34324| Título: | Modificação e caracterização das fibras de Luffa cylindrica com nanoferritas de zinco |
| Título(s) alternativo(s): | Modification and characterization of Luffa cylindrica fibers with zinc nanoferrites |
| Autor(es): | Gavazzoni, Eduardo |
| Orientador(es): | Bittencourt, Paulo Rodrigo Stival |
| Palavras-chave: | Bucha (Planta) Materiais compostos Fibras vegetais Lignina Síntese orgânica Análise espectral Ferrites (materiais magnéticos) Luffa aegyptiaca Composite materials Plant fibers Lignin Organic compounds - Synthesis Spectrum analysis Ferrites (Magnetic materials) |
| Data do documento: | 21-Mar-2024 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | GAVAZZONI, Eduardo. Modificação e caracterização das fibras de Luffa cylindrica com nanoferritas de zinco. 2024. Dissertação (Mestrado em Químíca) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2024. |
| Resumo: | A pesquisa na área de compósitos tem aumentado ao longo dos anos devido a crescente importância de desenvolver materiais avançados, destacando propriedades únicas e as vantagens significativas que oferecem, em comparação aos convencionais. Este estudo consistiu na utilização da bucha vegetal (Luffa cylindica) modificada com ferritas de zinco, buscando uma abordagem inovadora para a obtenção de propriedades complementares para as fibras naturais. A bucha foi utilizada de duas maneiras, a primeira em fibra apenas com corte manual e após o processo de moagem, em pó. Após isso, os materiais foram tratados em meio alcalino visando a diminuição do teor de lignina e hemiceluloses e uma superfície mais rugosa. Depois de tratada, a bucha vegetal (fibras ou pó) foi utilizada como suporte para a síntese de ferritas de zinco, pelo método de coprecipitação com hidróxido de sódio. O material sintetizado foi analisado por espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia por energia dispersiva, difração de raios X, microscopia eletrônica de transmissão e teste de força magnética. Os resultados demonstraram que o tratamento alcalino foi eficiente para diminuição do teor lignina, com a alteração na banda de 1735 cm-1 referente a ligação C=O e aumento da cristalinidade pela análise de difração de raios X, desta forma, as ferritas de zinco, em escala nanométrica, com diâmetro médio menor que 25 nm, foram fixadas na superfície da bucha. O material final apresentou propriedade magnética, relacionando a força e o campo magnético, e rendimento da síntese de 85 e 65 % para as amostras em pó e fibra, respectivamente. Com isso, conclui-se que o compósito sintetizado denominado de Luffa cylindrica/ZnFe2O4 possui propriedades da fase orgânica e inorgânica, tendo como vantagem ser sintetizado de uma maneira rápida e eficiente e destacando a possibilidade de aplicação em um geopolímero, que pode ser utilizado para síntese e catálise do biodiesel, além de atuar como um agente fotocatalítico na degradação de corantes de efluentes ou ainda, sendo um substituinte na composição do cimento. Este estudo contribuiu para a expansão de conhecimento sobre a química e ciência dos materiais, mais especificamente, fibras vegetais com nanoferritas, fornecendo uma base para futuras investigações e aplicações. |
| Abstract: | Research in the field of composites has increased over the years due to the growing importance of developing advanced materials, highlighting unique properties and the significant advantages they offer compared to conventional ones. This study consisted of using vegetable sponge (Luffa cylindrica) modified with zinc ferrites, seeking an innovative approach to obtain complementary properties for natural fibers. The sponge was used in two ways: first, as fiber with only manual cutting, and after the grinding process, as powder. After that, the materials were treated in an alkaline medium to reduce the lignin and hemicellulose content and to create a rougher surface. Once treated, the vegetable sponge (fibers or powder) was used as a support for the synthesis of zinc ferrites by the coprecipitation method with sodium hydroxide. The synthesized material was analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, X-ray diffraction, transmission electron microscopy, and magnetic force testing. The results showed that the alkaline treatment was effective in reducing the lignin content, with a change in the 1735 cm-1 band corresponding to the C=O bond, and an increase in crystallinity by X-ray diffraction analysis. In this way, the zinc ferrites, on a nanometric scale, with an average diameter of less than 25 nm, were fixed on the sponge surface. The final material exhibited magnetic properties, relating to the strength and magnetic field, and synthesis yields of 85% and 65% for the powder and fiber samples, respectively. Thus, it is concluded that the synthesized composite, called Luffa cylindrica/ZnFe2O4, possesses properties of both the organic and inorganic phases, having the advantage of being synthesized in a quick and efficient manner. It also highlights the potential for application in a geopolymer, which can be used for biodiesel synthesis and catalysis, as well as acting as a photocatalytic agent in the degradation of effluent dyes or even as a substitute in cement composition. This study contributed to the expansion of knowledge in chemistry and materials science, more specifically, vegetable fibers with nanoferrites, providing a basis for future investigations and applications. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34324 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Química |
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