Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2023 |
| Autor(a) principal: |
Moura, Heloise Oliveira Medeiros de Araújo |
| Orientador(a): |
Santos, Luciene da Silva |
| Banca de defesa: |
Não Informado pela instituição |
| Tipo de documento: |
Tese
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| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
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| Programa de Pós-Graduação: |
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Brasil
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| Palavras-chave em Português: |
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| Área do conhecimento CNPq: |
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| Link de acesso: |
https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/56587
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Resumo: |
A biorrefinaria de lignocelulose é considerada uma indústria análoga à refinaria de petróleo, com potencial para atender a demanda por combustíveis, produtos químicos e materiais renováveis em um futuro próximo. No entanto, processos de caracterização composicional de potenciais fontes lignocelulósicas, além do tratamento e da conversão heterogênea da celulose extraída, são algumas das principais limitações para ampliar a diversidade de produtos que podem ser obtidos com alta eficiência em biorrefinarias. Neste trabalho, uma série de metodologias inovadoras foi desenvolvida com foco na otimização dos processos desta indústria. Um novo método de caracterização da composição via deconvolução de picos de curvas termogravimétricas derivadas (DTG) foi aplicado à biomassa in natura e celuloses de sabugo de milho (CC) e bagaço de cana-de-açúcar (SB), em comparação com o método padrão, com altas precisão (desvio padrão <1,58%) e exatidão (erro padrão <5,74x10-2 , R2>0,9993 e F>750.926). Além disso, o novo método possibilitou avaliar a eficiência do tratamento e a reatividade da celulose. Em seguida, a otimização da síntese heterogênea de carboximetilcelulose (CMC), um dos derivados de celulose mais importantes comercialmente, foi realizada a partir dessas celuloses residuais por meio de um planejamento experimental DOptimal com 28 experimentos. Os resultados da análise de variância (ANOVA) e da metodologia de superfície de resposta (RSM) provaram com alta precisão (F=67,27; pvalor<0,0001; R2=0,928; desvio padrão=7,0x10-4) e exatidão (baixos resíduos de regressão) que as celuloses residuais extraídas são promissoras para produzir CMC em condições mais amenas em comparação com a literatura, rendendo cerca de 279% (m CMC/m celulose) de CMC solúvel em água. Finalmente, um hidrato salino de zinco foi usado como solvente e sistema reacional para a carboximetilação one-pot de celulose em meio homogêneo, em um processo novo, mais eficiente e ambientalmente amigável. A carboximetilação foi comprovada após apenas 30 min de reação por testes de solubilidade e análises espectroscópicas, bem como a complexação de Zn2+ pelos grupos carboxilato. A difração de raios X e os resultados microscópicos comprovaram que se trata de um nanomaterial (10-36 nm) organizado em uma microestrutura cúbica formada pela agregação de nanopartículas. Assim, a nanoZnCMC é o primeiro biopolímero de coordenação baseado em celulose relatado na literatura. Este material apresenta potencial para aplicações de alta tecnologia, abrindo assim um novo capítulo para estudos na síntese homogênea de materiais inovadores de fontes renováveis. |
