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Título: Obtenção e modificação de nanofibras celulósicas para produção de nanocompósito híbrido
Autor(es): Fonseca, Alessandra de Souza
Orientador: Tonoli, Gustavo Henrique Denzin
Coorientador: Marconcini, José Manoel
Coorientador: Ribeiro, Caue
Membro da banca: Oliveira, Juliano Elvis de
Membro da banca: Martins, Maria Alice
Membro da banca: Brandão, Lívia Elisabeth Vasconcellos de Siqueira
Membro da banca: Mendes, Lourival Marin
Assunto: Nanofibrilas de celulose
Fibras celulósicas
Método sol-gel
TEOS
Aerogel celulose-sílica
Microfibrillated cellulose
Cellulosic fibers
Sol-gel method
Cellulose-silica aerogel
Data de Defesa: 17-Dez-2015
Data de publicação: 28-Abr-2016
Agência de Fomento: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Referência: FONSECA, A. de S. Obtenção e modificação de nanofibras celulósicas para produção de nanocompósito híbrido. 2016. 166 p. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia da Madeira)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2015.
Resumo: O objetivo central deste trabalho foi obter e depositar sílica em nanofibrilas de celulose pelo método sol-gel, utilizando o precursor de sílica Tetraetil ortosilicato – TEOS em diferentes concentrações, produzindo ao final aerogéis híbridos celulose-sílica. Ao se obter as nanofibrilas de celulose em grinder a partir de fibras de juta pré-tratadas, observou-se que a composição química da matéria-prima inicial associada ao seu grau de desfibrilamento exerceu influência positiva nas propriedades mecânicas dos filmes produzidos constituídos de diferentes concentrações de lignina e hemiceluloses residuais (artigo 1). Ao se avaliar seis concentrações de TEOS (0.00%, 0.25%, 0.50%, 1.00%, 2.00% e 3.00%) na deposição de sílica em nanofibrilas de celulose, a partir de polpa comercial branqueada mista de coníferas e folhosas, verificou-se que a presença do precursor de sílica, mesmo em menores concentrações (0.25%), influenciou a morfologia celulósica, favorecendo a produção dos nanocompósitos híbridos celulose-sílica. O aumento da concentração de TEOS promoveu a formação de aerogéis híbridos mais estáveis termicamente. Foi observada reduzida capacidade adsorvente dos aerogéis híbridos, estrutura porosa e não compactada, principalmente, para as concentrações 0.50 e 1.00% (artigo 2). Baseados nos resultados obtidos para as seis concentrações testadas, produziu-se aerogéis a partir de nanofibrilas de celulose de Eucalyptus, testandose quatro concentrações de TEOS (0.00%, 0.25%; 0.50% e 1.00%) e verificou-se que 0.25% de TEOS favoreceu a formação de aerogéis híbridos de estrutura porosa, homogênea e macia. A concentração 0.50% de TEOS foi a que influenciou na formação de aerogéis híbridos porosos mais estáveis termicamente. A reduzida capacidade adsorvente foi observada par a as concentrações de 0.25% de TEOS. Mecanicamente, todos os aerogéis híbridos exibiram um comportamento elástico, sendo capazes de recuperar parcialmente suas dimensões originais depois de submetidos às forças de compressão (artigo 3).
Abstract: The main objective of this study was to obtain and deposit silica in cellulose nanofibrils by means of the sol-gel method using the silica tetraethyl orthosilicate - TEOS precursor at different concentrations, producing hybrid cellulose-silica aerogels. After obtaining cellulose nanofibrils by mechanical defibrillation from pretreated jute fibers, the chemical composition of the raw materials, related to the defibrillation degree had a positive influence over the mechanical properties of the produced films, consisting of different lignin and hemicelluloses residual concentrations (Article 1). When evaluating six concentrations of TEOS (0.00%, 0.25%, 0.50%, 1.00%, 2.00% and 3.00%) on the silica deposition in cellulose nanofibrils from mixed commercial and bleached pulp of hardwood and softwood, the presence of the silica precursor, even at lower concentrations (0.25%) influenced the cellulosic morphology, favoring the production of cellulose-silica hybrid nanocomposites. The increase in the concentrations of TEOS promoted the formation of hybrid aerogels more thermally stable. The reduced capacity for moisture adsorption of the hybrid aerogels was obtained mainly using the concentrations of 0.50% and 1.00%, presenting a porous and uncompressed structure (Article 2). Based on the results obtained for the six concentrations tested (Article 2), aerogels were produced from Eucalyptus cellulose nanofibrils, by testing four concentrations of TEOS (0.00%, 0:25%; to 0.50% and 1.00%), verifying that 0.25% of TEOS favored the formation of porous, homogeneous and smooth structured hybrid aerogels. The concentration of 0.50% TEOS influences the formation of porous and more thermally stable hybrid aerogels. The reduced adsorption capacity was observed for the concentration of 0.25% TEOS. Mechanically, all hybrid aerogels exhibited an elastic behavior, and are capable of partially recovering their original dimensions after subjected to compressive forces (Article 3).
Informações adicionais: Arquivo retido a pedido do(a) autor(a) até abril de 2017.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/11095
Publicador: Universidade Federal de Lavras
Idioma: por
Aparece nas coleções: DCF - Ciência e Tecnologia da Madeira - Doutorado (Teses)

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