Produção e caracterização de matriz carbonácea á base de amido de mandioca

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Lopes, Nicole Dall'Accua
Orientador(a): Flores, Wladimir Hernandez
Banca de defesa: Flores, Wladimir Hernandez, Lima, Demétrios William, Almeida, André Ricardo Felkl de
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Pampa
Programa de Pós-Graduação: Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais
Departamento: Campus Bagé
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/9289
Resumo: Define-se como matriz carbonácea o material que é rico em carbono. E, a matriz carbonácea utilizada no presente estudo possui a característica de ser porosa, ou seja, possui espaços vazios em sua estrutura. Estes poros são tipicamente preenchidos com um fluído, podendo ele ser líquido ou gás. Tendo isto em vista, estudos recentes objetivam substituir o carbono poroso comercial de alta qualidade por um carvão ativado comum, que seja extraído de fontes naturais ricas em carbono. Um material alternativo para esta produção é o amido, que é um biopolímero natural, barato e renovável, além de ser rico em carbono. Desta forma, apresenta-se como uma excelente alternativa para a produção de matriz carbonácea, que se dá através dos processos de gelatinização, retrogradação e degradação térmica. Deste modo, o presente trabalho viza o desenvolvimento e caracterização de matriz carbonácea, obtida a partir do amido de mandioca. Além disso, analisou-se o processo de hidrólise de diferentes sais de níquel na matriz porosa, sendo eles: nitrato de níquel, sulfato de níquel e cloreto de níquel. Os materiais foram analisados por espectrometria Raman, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier e difração de raios X. Com isso, foi possível observar que a amostra que mais se assemelhou à amostra de amido foi a com o nitrato de níquel, após a carbonização. Além de poder-se notar que o domínio cristalino dos materiais não sofreram alterações, apenas o domínio amorfo das estruturas foi afetado ao longo da hidrólise.
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Um material alternativo para esta produção é o amido, que é um biopolímero natural, barato e renovável, além de ser rico em carbono. Desta forma, apresenta-se como uma excelente alternativa para a produção de matriz carbonácea, que se dá através dos processos de gelatinização, retrogradação e degradação térmica. Deste modo, o presente trabalho viza o desenvolvimento e caracterização de matriz carbonácea, obtida a partir do amido de mandioca. Além disso, analisou-se o processo de hidrólise de diferentes sais de níquel na matriz porosa, sendo eles: nitrato de níquel, sulfato de níquel e cloreto de níquel. Os materiais foram analisados por espectrometria Raman, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier e difração de raios X. Com isso, foi possível observar que a amostra que mais se assemelhou à amostra de amido foi a com o nitrato de níquel, após a carbonização. Além de poder-se notar que o domínio cristalino dos materiais não sofreram alterações, apenas o domínio amorfo das estruturas foi afetado ao longo da hidrólise.Carbonaceous matrix is defined as material that is rich in carbon. The carbonaceous matrix used in the present study has the characteristic of being porous, that is, it has empty spaces in its structure. These pores are necessary with a fluid, which can be liquid or gas. With this in mind, recent objective studies will replace high-quality commercial porous carbon with common activated carbon, which is extracted from carbon-rich natural sources. An alternative material for this production is starch, which is a natural, cheap and renewable biopolymer, in addition to being rich in carbon. In this way, it presents itself as an excellent alternative for the production of carbonaceous matrix, which occurs through gelatinization, retrogradation and thermal manipulation processes. Therefore, the present work aims to develop and characterize the carbonaceous matrix, obtained from cassava starch. Furthermore, the hydrolysis process of different nickel salts in the porous matrix was analyzed, namely: nickel nitrate, nickel sulfate and nickel chloride. The materials were analyzed using Raman spectroscopy, infrared with Fourier transformed spectroscopy and X-ray diffraction. With this, it was possible to observe that the sample that most resembled the starch sample was the one with nickel nitrate, after carbonization. In addition, it can be noted that the crystalline domain of the materials did not change, only the amorphous domain of the structures as affected throughout the hydrolysis.porUniversidade Federal do PampaMestrado em Ciência e Engenharia de MateriaisUNIPAMPABrasilCampus BagéCNPQ::ENGENHARIASMaterial CarbonáceoMatriz porosaAmidoBiopolímeroCarbonaceous materialsPorous matrixStarchBiopolymerProdução e caracterização de matriz carbonácea á base de amido de mandiocainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIPAMPAinstname:Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)instacron:UNIPAMPAORIGINALDISSERTACAO_FINAL_NICOLE_28_maio.pdfDISSERTACAO_FINAL_NICOLE_28_maio.pdfapplication/pdf9215863https://repositorio.unipampa.edu.br/bitstreams/be4582cd-abb6-4559-af8f-da8faf3abc3d/download2f70eccda4d5ddb4225d8512b6081886MD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81854https://repositorio.unipampa.edu.br/bitstreams/b9fcbece-aefc-4bf5-ab7c-67f6bb66168f/downloadc9ad5aff503ef7873c4004c5b07c0b27MD52falseAnonymousREADriu/92892024-06-05 20:59:42.99open.accessoai:repositorio.unipampa.edu.br:riu/9289https://repositorio.unipampa.edu.brRepositório InstitucionalPUBhttp://dspace.unipampa.edu.br:8080/oai/requestsisbi@unipampa.edu.bropendoar:2024-06-05T20:59:42Repositório Institucional da UNIPAMPA - Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)falseTElDRU7Dh0EgREUgRElTVFJJQlVJw4fDg08gTsODTy1FWENMVVNJVkEKCkNvbSBhIGFwcmVzZW50YcOnw6NvIGRlc3RhIGxpY2Vuw6dhLCB2b2PDqiAobyBhdXRvciAoZXMpIG91IG8gdGl0dWxhciBkb3MgZGlyZWl0b3MgZGUgYXV0b3IpIGNvbmNlZGUgYW8gUmVwb3NpdMOzcmlvCkluc3RpdHVjaW9uYWwgbyBkaXJlaXRvIG7Do28tZXhjbHVzaXZvIGRlIHJlcHJvZHV6aXIsICB0cmFkdXppciAoY29uZm9ybWUgZGVmaW5pZG8gYWJhaXhvKSwgZS9vdSBkaXN0cmlidWlyIGEKc3VhIHB1YmxpY2HDp8OjbyAoaW5jbHVpbmRvIG8gcmVzdW1vKSBwb3IgdG9kbyBvIG11bmRvIG5vIGZvcm1hdG8gaW1wcmVzc28gZSBlbGV0csO0bmljbyBlIGVtIHF1YWxxdWVyIG1laW8sIGluY2x1aW5kbyBvcwpmb3JtYXRvcyDDoXVkaW8gb3UgdsOtZGVvLgoKVm9jw6ogY29uY29yZGEgcXVlIGEgVU5JUEFNUEEgcG9kZSwgc2VtIGFsdGVyYXIgbyBjb250ZcO6ZG8sIHRyYW5zcG9yIGEgc3VhIHB1YmxpY2HDp8OjbyBwYXJhIHF1YWxxdWVyIG1laW8gb3UgZm9ybWF0bwpwYXJhIGZpbnMgZGUgcHJlc2VydmHDp8Ojby4KClZvY8OqIHRhbWLDqW0gY29uY29yZGEgcXVlICBhIFVOSVBBTVBBIHBvZGUgbWFudGVyIG1haXMgZGUgdW1hIGPDs3BpYSBkZSBzdWEgcHVibGljYcOnw6NvIHBhcmEgZmlucyBkZSBzZWd1cmFuw6dhLCBiYWNrLXVwCmUgcHJlc2VydmHDp8Ojby4KClZvY8OqIGRlY2xhcmEgcXVlIGEgc3VhIHB1YmxpY2HDp8OjbyDDqSBvcmlnaW5hbCBlIHF1ZSB2b2PDqiB0ZW0gbyBwb2RlciBkZSBjb25jZWRlciBvcyBkaXJlaXRvcyBjb250aWRvcyBuZXN0YSBsaWNlbsOnYS4KVm9jw6ogdGFtYsOpbSBkZWNsYXJhIHF1ZSBvIGRlcMOzc2l0byBkYSBzdWEgcHVibGljYcOnw6NvIG7Do28sIHF1ZSBzZWphIGRlIHNldSBjb25oZWNpbWVudG8sIGluZnJpbmdlIGRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzCmRlIG5pbmd1w6ltLgoKQ2FzbyBhIHN1YSBwdWJsaWNhw6fDo28gY29udGVuaGEgbWF0ZXJpYWwgcXVlIHZvY8OqIG7Do28gcG9zc3VpIGEgdGl0dWxhcmlkYWRlIGRvcyBkaXJlaXRvcyBhdXRvcmFpcywgdm9jw6ogZGVjbGFyYSBxdWUKb2J0ZXZlIGEgcGVybWlzc8OjbyBpcnJlc3RyaXRhIGRvIGRldGVudG9yIGRvcyBkaXJlaXRvcyBhdXRvcmFpcyBwYXJhIGNvbmNlZGVyIMOgIFVOSVBBTVBBIG9zIGRpcmVpdG9zIGFwcmVzZW50YWRvcwpuZXN0YSBsaWNlbsOnYSwgZSBxdWUgZXNzZSBtYXRlcmlhbCBkZSBwcm9wcmllZGFkZSBkZSB0ZXJjZWlyb3MgZXN0w6EgY2xhcmFtZW50ZSBpZGVudGlmaWNhZG8gZSByZWNvbmhlY2lkbyBubyB0ZXh0bwpvdSBubyBjb250ZcO6ZG8gZGEgcHVibGljYcOnw6NvIG9yYSBkZXBvc2l0YWRhLgoKQ0FTTyBBIFBVQkxJQ0HDh8ODTyBPUkEgREVQT1NJVEFEQSBURU5IQSBTSURPIFJFU1VMVEFETyBERSBVTSBQQVRST0PDjU5JTyBPVSBBUE9JTyBERSBVTUEgQUfDik5DSUEgREUgRk9NRU5UTyBPVSBPVVRSTwpPUkdBTklTTU8sIFZPQ8OKIERFQ0xBUkEgUVVFIFJFU1BFSVRPVSBUT0RPUyBFIFFVQUlTUVVFUiBESVJFSVRPUyBERSBSRVZJU8ODTyBDT01PIFRBTULDiU0gQVMgREVNQUlTIE9CUklHQcOHw5VFUwpFWElHSURBUyBQT1IgQ09OVFJBVE8gT1UgQUNPUkRPLgoKQSBVTklQQU1QQSBzZSBjb21wcm9tZXRlIGEgaWRlbnRpZmljYXIgY2xhcmFtZW50ZSBvIHNldSBub21lIChzKSBvdSBvKHMpIG5vbWUocykgZG8ocykgZGV0ZW50b3IoZXMpIGRvcyBkaXJlaXRvcwphdXRvcmFpcyBkYSBwdWJsaWNhw6fDo28sIGUgbsOjbyBmYXLDoSBxdWFscXVlciBhbHRlcmHDp8OjbywgYWzDqW0gZGFxdWVsYXMgY29uY2VkaWRhcyBwb3IgZXN0YSBsaWNlbsOnYS4K
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