Banca de QUALIFICAÇÃO: HELOISE OLIVEIRA MEDEIROS DE ARAUJO MOURA

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : HELOISE OLIVEIRA MEDEIROS DE ARAUJO MOURA
DATA : 08/09/2023
HORA: 15:00
LOCAL: Auditório do CCET
TÍTULO:

Metodologias inovadoras no conceito de biorrefinaria para a análise e a derivatização de lignocelulose.

PALAVRAS-CHAVES:

Biomassa; Biorrefinaria; Caracterização; Planejamento experimental; Carboximetilcelulose; Dissolução de celulose.

PÁGINAS: 120
RESUMO:

A biorrefinaria de lignocelulose é considerada uma indústria análoga à refinaria de petróleo, com potencial para atender a demanda por combustíveis, produtos químicos e materiais renováveis em um futuro próximo. No entanto, processos de caracterização composicional de potenciais fontes lignocelulósicas, além do tratamento e da conversão heterogênea da celulose extraída, são algumas das principais limitações para ampliar a diversidade de produtos que podem ser obtidos com alta eficiência em biorrefinarias. Neste trabalho, uma série de metodologias inovadoras foi desenvolvida com foco na otimização dos processos desta indústria. Um novo método de caracterização da composição via deconvolução de picos de curvas termogravimétricas diferenciais (DTG) foi aplicado à biomassa in natura e celuloses de sabugo de milho (CC) e bagaço de cana-de-açúcar (SB), em comparação com o método padrão, com altas precisão (desvio padrão <1,58) e precisão (erro padrão <5,74x10^-2, R²>0,9993 e F>750.926). Além disso, o novo método possibilitou avaliar a eficiência do tratamento e a reatividade da celulose. Em seguida, a otimização da síntese heterogênea de carboximetilcelulose (CMC), um dos derivados de celulose mais importantes comercialmente, foi realizada a partir dessas celuloses residuais por meio de um planejamento experimental D-Optimal com 28 experimentos. Os resultados da análise de variância (ANOVA) e da metodologia de superfície de resposta (RSM) provaram com altas precisão e exatidão (F=67,27; p-valor<0,0001; R²=0,928; desvio padrão=7,0x10^-4) que as celuloses residuais extraídas são promissoras para produzir CMC em condições mais amenas em comparação com a literatura, rendendo cerca de 300% (m/m) de CMC solúvel em água. Finalmente, um hidrato salino de zinco foi usado como solvente e sistema reacional para a carboximetilação one-pot de celulose em meio homogêneo, em um processo novo, mais eficiente e ambientalmente amigável. A carboximetilação foi comprovada após apenas 30 min de reação por testes de solubilidade e análises espectroscópicas, bem como a complexação de Zn²⁺ pelos grupos carboxilato. A difração de raios X e os resultados microscópicos comprovaram que se trata de um nanomaterial (10-36 nm) organizado em uma microestrutura cúbica formada pela agregação de nanopartículas. Assim, a nanoZnCMC é o primeiro biopolímero de coordenação baseado em celulose relatado na literatura. Este material apresenta propriedades potencial para aplicações de alta tecnologia, abrindo assim um novo capítulo para estudos na síntese homogênea de materiais inovadores de fontes renováveis.

MEMBROS DA BANCA:
Externo ao Programa - 1913849 - EDGAR PERIN MORAES - nullInterno - 1803692 - FABRICIO GAVA MENEZES
Presidente - 1805556 - LUCIENE DA SILVA SANTOS
Interno - 1958858 - LUIZ HENRIQUE DA SILVA GASPAROTTO
Interna - 2413537 - POLLYANA SOUZA CASTRO