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Título: Utilização da algaroba (Prosopis juliflora) como plataforma para a obtenção de bionanocompósito
Título em inglês: Use of mesquite (Prosopis juliflora) as platform for obtaining bionanocompósito
Autor(es): Nascimento, Rafael Morais do
Orientador(es): Rosa, Morsyleide de Freitas
Palavras-chave: Química
Galactomanana
Algaroba
Nanocompósito
Mesquite
Nanocelulose
Data do documento: 2014
Citação: NASCIMENTO, R. M. (2014)
Resumo: Este trabalho busca o desenvolvimento de um bionanocompósito elaborado a partir de galactomanana e cristais de nanocelulose, ambos obtidos da algaroba (Prosopis juliflora). Inicialmente, vagens da algaroba foram submetidas à trituração, moagem, aquecimento, filtração e centrifugação obtendo-se uma solução viscosa onde, com a adição de etanol, foi possível precipitar a galactomanana. Então as frações de interesse, galactomanana e fibra das cápsulas, foram separadas. A goma obtida foi liofilizada e caracterizada, quanto a sua composição, assim como as frações fibrosas. Na sequência, as fibras das cápsulas da algaroba sofreram processo hidrotérmico, seguido de dois branqueamentos com soluções de NaOH e H2O2, e hidrólise ácida (H2SO4 60% v/v) para extração de nanocelulose. Após a hidrólise, foi obtida uma suspensão estável de nanocelulose, caracterizada por TGA, DRX, potencial zeta e FTIR. Então foram preparados filmes de galactomanana, a partir de uma solução 5% (m/v) do polissacarídeo, utilizando glicerol como plastificante. Aos filmes, foram adicionados nanocelulose, nas concentrações de 3, 5 e 7%, e avaliado a influência da adição dos nanocristais nas propriedades mecânicas, térmicas e de barreira a vapor de água. A galactomanana extraída da algaroba apresentou, respectivamente, teores de proteína, lipídio, cinzas e umidade de 5,3%, 2,3%, 4,0% e 5,2% e comportamento térmico característico, apresentando evento exotérmico a 284,7°C, típico de sua degradação. Seus grupos funcionais identificados por FTIR, além da determinação de sua massa molar e razão manose/galactose. A fibra apresentou consideráveis diferenças nos seus teores de celulose, hemicelulose, lignina solúvel, lignina insolúvel, extrativos, cinzas e umidade, após os tratamentos. Esses resultados foram corroborados por análises de FTIR, DRX e TGA. Através das caracterizações dos filmes, ficou comprovado que a adição de nanocelulose melhorou propriedades térmicas, mecânicas e de barreira, dos biocompósitos obtidos.
Abstract: This work seeks to develop a bionanocompósito drawn from galactomannan and crystals nanocelulose, both obtained from Prosopis juliflora. Initially, carob pods were subjected to grinding, milling, heating, filtration and centrifugation in order to yield a viscous solution which, with the addition of ethanol, the precipitate was possible galactomannan. So all fractions, and galactomannan fiber capsules were separated. The gum obtained was lyophilized and characterized, as its composition, as well as the fibrous fractions. Further, the fibers of the capsules underwent the hydrothermal process mesquite, followed by a bleaching with H2O2 and NaOH solutions) and acidic hydrolysis (H2SO4 60% v / v) for extracting nanocelulose. After hydrolysis one estávl suspension nanocelulose characterized by TGA, XRD, FTIR and zeta potential was obtained. Then galactomannan films were prepared, starting from a 5% (w / v) polysaccharide solution using glycerol as plasticizer. Movies, nanocelulose were added at concentrations of 3, 5 and 7%, and evaluated the influence of the addition of the nanocrystals in the mechanical, thermal and barrier properties to water vapor. The galactomannan extracted from mesquite presented, respectively, in protein, lipid, ash and moisture content of 5.3%, 2.3%, 4.0% and 5.2% and characteristic thermal behavior, showing exothermic event to 284.7 ° C, typical of his degradation. Their functional groups identified by FTIR, and determination of its mass and molar ratio mannose / galactose. The fiber showed considerable differences in their levels of cellulose, hemicellulose, lignin, insoluble lignin, extractives, ash and moisture, after treatments. These results were corroborated by analysis of FTIR, XRD and TGA. And through the characterizations of the films, it was proved that there were improvements in the thermal, mechanical and barrier properties, the obtained biocomposites, with the addition of nanocelulose.
Descrição: NASCIMENTO, Rafael Morais do. Utilização da algaroba (Prosopis juliflora) como plataforma para a obtenção de bionanocompósito. 2014. 69 f. Dissertação (Mestrado em química)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2014.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/20126
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