Estudo de filmes de Langmuir de ligninas de bagaço de cana-de-açúcar

• Main Author: Pasquini, Daniel
• Publication Date: 2000
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Download full: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-01072025-111843/
• topic: arranjos moleculares; filmes ultrafinos; Langmuir-Blodgett; Langmuir-Blodgett; ligninas; lignins; molecular arrangements; ultra-thin films

O objetivo principal deste trabalho foi estudar o efeito da composição química e massa molar de ligninas de bagaço de cana-de-açúcar sobre as propriedades dos filmes de Langmuir (pressão e potencial de superficie) e sua deposição na forma de filmes LB. Ligninas de bagaço de cana-de-açúcar foram obtidas por diferentes processos de deslignificação: acetona/água/oxigênio, etanol/água, soda/antraquinona e acetona/água/H2SO4 (sacarificação). Estas ligninas foram fracionadas com solventes e foram caracterizadas por análises de infravermelho, UV-visível, RMN 13C, análise elementar e GPC. As ligninas apresentaram diferenças estruturais quanto a grupos substituintes e massas molares. Uma vez caracterizadas, foram utilizadas para realizar os estudos de filmes de Langmuir e Langmuir-Blodgett (LB). Os estudos dos filmes de Langmuir foram realizados através de medidas de pressão de superficie em função da área por molécula (II x A) e potencial de superficie em função da área por molécula (V x A), variando-se algumas condições experimentais. Investigou-se a influência da velocidade de compressão das barreiras durante a formação do filme, a influência da temperatura da subfase, a influência do tipo de solvente empregado para dissolução das ligninas, a influência da força iônica da subfase e a influência do pH da subfase. Foram feitos testes de histerese e estabilidade para posterior formação dos filmes de Langmuir-Blodgett (LB). Realizou-se um estudo comparativo dos filmes de Langmuir para as quatro ligninas, através das curvas de potencial de superficie e pressão de superficie em função da área por molécula (Il x A e V x A, respectivamente) obtidas em temperatura ambiente, velocidade de compressão das barreiras 20 mm/min, subfase água ultrapura, solução espalhada com concentração aproximadamente 0,2 mg/mL, volume de solução espalhado 400 µL e solvente empregado DMAC:CHCl3 (10:90). Os valores dos potenciais de superfície obtidos foram influenciados pela presença de certos grupos funcionais, sendo que ligninas mais oxidadas apresentaram valores de potencial de superficie menores. A variação das áreas obtidas pelas curvas de pressão de superfície se mostraram lineares em relação a massa molecular das ligninas. Em uma etapa posterior ao estudo dos filmes de Langmuir, estudou-se a possibilidade de formação de filmes de Langmuir-Blodgett (LB), fazendo deposições dos filmes em substrato de quartzo para medidas de UV-visível ejanela de ZnSe para medidas de infravermelho. O número de camadas depositadas variou conforme o tipo de análise que se pretendia realizar. As deposições foram muito boas, obtendo-se filmes LB homogêneos.