Aerogéis de nanocelulose funcionalizados para absorção seletiva de solventes orgânicos.

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: PEREIRA, A. L. S.
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Aerogel; Celulose bacteriana; Silanização; Oxidação; Oxidation
• Link de acesso: http://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/handle/doc/1102206

O aerogel é um material sólido que apresenta alta porosidade, baixa densidade e grande área superficial, com características apropriadas para novas aplicações de alto valor. Como conseqüência, observam-se estudos focados em novas fontes de matéria-prima, processos e tratamentos objetivando a redução do alto custo envolvido na sua obtenção. Nesse contexto, destacam-se as fibras vegetais, em especial a celulose, o polímero natural mais abundante e um dos principais constituintes das paredes celulares das plantas, também sintetizado por alguns microrganismos. Para ampliar o leque de aplicações, alguns estudos têm investigado a funcionalização de aerogéis, sendo uma área com elevado potencial a ser explorado. No presente trabalho, com o objetivo de estabelecer uma metodologia para obtenção de aerogéis, a celulose bacteriana foi oxidada por TEMPO, nanofibrilada em ?blender? e silanizada com metiltrimetoxisilano. A oxidação e a silanização foram evidenciados por FTIR. Aerogéis foram produzidos desta suspensão funcionalizada (CBOXNS) e comparados a outros aerogéis não oxidados (CBN e CBNS) e não silanizados (CBOXN). Todos os aerogéis são muito leves (densidade de 0,010 a 0,014 g.cm-3 ) e muito porosos (porosidade de 99,8 a 99,4%). Os aerogéis apresentaram na sua morfologia uma estrutura organizada em lamelas formadas de teias de microfibrilas. Os aerogéis de CBOXNS apresentaram capacidade de absorção de óleos e solventes orgânicos (35 a 75 vezes o próprio peso) menor que os de CBN e CBNS, mas propriedades mecânicas superiores (tensão de 13,0 kPa e módulo de elasticidade de 39,4 kPa), o que possibilitou sua utilização por 7 ciclos de absorção-secagem, mantendo uma capacidade de absorção de 83%. O aerogel de CBOXNS apresentou o melhor equilíbrio entre todas as propriedades testadas e foi utilizado como modelo para a celulose bacteriana de permeado de suco de caju (CBP) e a celulose de eucalipto (CE). Os aerogéis de CBP oxidado e silanizado (CBPOXNS) e de CE oxidado e silanizado (CEOXNS) também são muito leves (~0,011 g.cm-3) e muito porosos (~99,4%), possuem propriedades mecânicas inferiores (tensão de 3,1 kPa e módulo de elasticidade de 10,7 e 3,1 kPa) quando comparados às do aerogel de CBOXNS, mas possuem elevada capacidade de absorção de óleos e solventes orgânicos, sendo o aerogel de CBPOXNS um ótimo absorvedor de óleos (65 vezes o próprio peso) e o aerogel de CEOXNS um ótimo absorvedor de solventes orgânicos (55 a 80 vezes o próprio peso).