dc.contributor.author | Almeida, Gabriela Fornaziero de | |
dc.date.accessioned | 2023-12-20T14:07:49Z | |
dc.date.available | 2023-12-20T14:07:49Z | |
dc.date.issued | 2023-10-10 | |
dc.identifier.citation | ALMEIDA, Gabriela Fornaziero de. Obtenção de nanocelulose de palha de cana-de-açúcar com diferentes teores de lignina residual. 2023. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/19049. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/19049 | |
dc.description.abstract | Brazil stands out for its high production of sugarcane. This production generates a significant amount of byproducts, such as sugarcane straw. Due to its high cellulose content, converting straw into nanocellulose can be a promising alternative to add value to such a side-stream. Recent studies have shown that producing nanocellulose with residual lignin is a sustainable alternative to modify its surface properties. Residual lignin reduces the hydrophilicity of the nanocellulose, improves its compatibility with hydrophobic polymers and increases its thermal stability. Given the growing interest in the study of lignin-containing nanocellulose (L-NC) and the possibility of using sugarcane byproducts for this purpose, this work aimed to obtain L-NC from sugarcane straw with different residual lignin contents to investigate the effect of lignin on the thermal, morphological, surface, and structural properties of nanocellulose. The lignin content in the straws was varied by bleaching with chlorine dioxide under two conditions of reaction time and amount of bleaching chemicals. Three types of L-NC were produced using sulfuric acid hydrolysis from three biomass samples, namely: unbleached straw (U), mildly bleached straw (MB), and severely bleached straw (SB). The resulting lignin contents were 17.3 ± 0.3% for US, 14.7 ± 0.3% for MB, and 4.6 ± 0.8% for SB. Higher yields were observed for the L-NC obtained from bleached straws, which are purer in terms of cellulose. Atomic force microscopy confirmed the isolation of cellulose nanocrystals and nanofibers, regardless of the bleaching severity. Finally, lignin was found to increase the thermal stability of nanocellulose while reducing its crystallinity index, and colloidal stability. Its width and hydrophilicity did not vary significantly. | eng |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Nanocelulose marrom | por |
dc.subject | Nanocristal | por |
dc.subject | Nanofibra | por |
dc.subject | Lignina residual | por |
dc.subject | Nanomateriais | por |
dc.subject | Celulose | por |
dc.subject | Palha de cana-de-açúcar | por |
dc.subject | Resíduo agroindustrial | por |
dc.subject | Brown nanocellulose | eng |
dc.subject | Nanocrystal | eng |
dc.subject | Nanofiber | eng |
dc.subject | Residual lignin | eng |
dc.subject | Nanomaterials | eng |
dc.subject | Cellulose | eng |
dc.subject | Sugarcane straw | eng |
dc.subject | Agri-food waste | eng |
dc.title | Obtenção de nanocelulose de palha de cana-de-açúcar com diferentes teores de lignina residual | por |
dc.title.alternative | Production of nanocellulose from sugarcane straw bearing different contents of residual lignin | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.contributor.advisor1 | Mattoso, Luiz Henrique Capparelli | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5839043594908917 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Farinas, Cristiane Sanchez | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9933650905615452 | por |
dc.description.resumo | O Brasil é um país que se destaca pela produção de cana-de-açúcar. Uma das consequências desta produção é a elevada geração de subprodutos nas indústrias sucroalcooleiras, como a palha de cana-de-açúcar. Devido ao significativo teor de celulose presente nesta biomassa, uma forma de agregar valor a este subproduto é utilizá-lo como matéria-prima para obtenção de nanocelulose. Estudos da última década têm mostrado que a produção de nanocelulose com lignina residual (NC-L) é uma alternativa sustentável para modificar as suas propriedades. A presença da lignina pode reduzir a hidrofilicidade da nanocelulose, além de aumentar sua estabilidade térmica e sua compatibilidade com matrizes poliméricas hidrofóbicas. Tendo em vista o crescente interesse no estudo da NC-L e o fato de a palha ter sido pouco explorada para este fim, este trabalho teve como objetivo isolar NC-L de palha de cana-de-açúcar, controlando o teor de lignina residual, a fim de avaliar o efeito da lignina nas propriedades morfológicas, térmicas, estruturais e superficiais das nanoestruturas produzidas. Palhas com diferentes teores de lignina foram obtidas utilizando o branqueamento com dióxido de cloro em duas condições (branda e severa), variando-se o tempo de reação e a quantidade do reagente. As NC-Ls foram produzidas via hidrólise com ácido sulfúrico. A partir de três amostras de biomassa (PIN, palha in natura; PBB, palha branqueada em condição branda; e PBS, palha branqueada em condição severa), foram produzidas três NC-Ls: NC-LPIN, NC-LPBB e NC-LPBS. Os teores de lignina obtidos foram de 17,3 ± 0,3% para PIN, 14,7 ± 0,3% para PBB e 4,6 ± 0,8% para PBS. Foram observados maiores rendimentos de hidrólise para as NC-Ls obtidas das palhas branqueadas, as quais são mais puras em termos da celulose. A microscopia de força atômica confirmou a produção de nanofibras e nanocristais de celulose, independente da presença e severidade do branqueamento. Por fim, a presença da lignina na NC-L não influenciou significativamente sua hidrofilicidade e diâmetro, entretanto reduziu sua estabilidade coloidal e índice de cristalinidade, e aumentou sua estabilidade térmica. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS | por |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::POLIMEROS E COLOIDES | por |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA | por |
dc.description.sponsorshipId | 130557/2021-8 | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/5921412271390732 | por |
dc.contributor.authororcid | https://orcid.org/0000-0002-0210-5506 | por |
dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0001-7586-1014 | por |
dc.contributor.advisor-co1orcid | https://orcid.org/0000-0002-9985-190X | por |