Influência morfológica nas propriedades da celulose nanocristalina hidrolisada com ácido sulfúrico e cloreto de ferro e seu uso como matriz de hidrogel

dc.contributor.advisor1Pinheiro, Luis Antonio
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3497307186044440pt_BR
dc.contributor.instituicao-banca1Centro Universitário Internacional (UNINTER)pt_BR
dc.contributor.instituicao-banca2Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)pt_BR
dc.contributor.referee1Carvalho Filho, Marco Aurelio da Silva
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3833309149531309pt_BR
dc.contributor.referee2Garcia, Jarem Raul
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9658977583910054pt_BR
dc.creatorBreda, Felipe Tullio
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1633745326096168pt_BR
dc.date.accessioned2025-07-28T21:38:30Z
dc.date.accessioned2026-06-29T14:34:23Z
dc.date.available2025-07-28T00:00:00Z
dc.date.available2025-07-28T21:38:30Z
dc.date.issued2024-12-06
dc.description.abstractCellulose, when it comes to being one of the most abundant biopolymers on our planet, is being explored and studied a lot more the past few years, specially to obtain nanocellulose, a sustainable process that makes a non-harmful material for the environment, which can be used as a reinforcement/load (or even as a matrix), when it comes to inducing better properties on a certain material. This process involves, among other possibilities, acid hydrolysis, which can be done using different chemical reagents (such as sulfuric acid or inorganic salts [Lewis’ acids]), knowing that this change directly affects the morphology of the obtained nanocellulose, as well as their physicochemical properties. Nanocellulose has also been studied as a lower toxicity option to obtain hydrogel matrixes, which are tridimensional polymeric structures with high capacity to store loads of different liquids, being able to be applied in different industries, such as biotechnology and medicine. By combining nanocellulose with crosslinking agents and ultrasonication, a three- dimensional matrix, the hydrogel, is obtained, capable of swelling and storing different liquids within itself. This capacity (known as Swelling Index) is directly proportional to the intensity of the hydrolysis applied. The S.I. is directly related to the properties of the cellulosic matrix, being considerably high in the case of microcrystalline cellulose. However, when cellulose undergoes hydrolysis, this index decreases significantly, due to the acidic nature of the attacks. Nevertheless, the use of iron chloride greatly improves de S.I., potentially reaching values around half of those of microcrystalline cellulose, enabling various applications.pt_BR
dc.description.resumoA celulose, por se tratar de um dos biopolímeros de maior abundância no nosso planeta, tem sua exploração e estudo em uma crescente nos últimos anos, especialmente quando se trata da obtenção de nanocelulose, um processo sustentável que obtém um material não nocivo para meio ambiente e que pode ser utilizado como reforço (ou até mesmo como matriz) visando a melhoria de propriedades de um material compósito específico. Este processo envolve, dentre outras possibilidades, a hidrólise ácida, a qual pode ser realizada utilizando-se diferentes reagentes químicos (como o ácido sulfúrico ou sais inorgânicos [ácidos de Lewis]), de modo que esta mudança afeta diretamente a morfologia da nanocelulose obtida, assim como suas propriedades físico-químicas. A nanocelulose, ainda, tem sido estudada como uma opção de menor toxicidade para obtenção de matriz de hidrogéis, os quais são estruturas poliméricas tridimensionais com elevadas propriedades de armazenamento de líquidos, podendo assim ter aplicações, principalmente, nas indústrias de biotecnologia e medicina. Ao aliar a nanocelulose com agentes de reticulação e ultrassom, obtém-se uma matriz tridimensional, hidrogel, capaz de inchar e armazenar dentro de si diferentes líquidos, cuja esta capacidade (conhecida como Grau de Intumescimento) se mostra diretamente proporcional à intensidade da hidrólise empregada. O G.I. é diretamente proporcional às propriedades da matriz celulósica, sendo consideravelmente alto quando se trata da celulose microcristalina. Ao hidrolisar a celulose, este grau diminui consideravelmente, devido à natureza ácida dos ataques; porém, utilizar cloreto de ferro melhora o G.I. bastante, podendo este chegar a valores por volta da metade daquele da celulose microcristalina, possibilitando diversas aplicações diferentes.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.identifier.citationBREDA, Felipe Tullio. Influência morfológica nas propriedades da celulose nanocristalina hidrolisada com ácido sulfúrico e cloreto de ferro e seu uso como matriz de hidrogel. 2024. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttps://ri.uepg.br/handle/123456789/2332
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Estadual de Ponta Grossapt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentDepartamento de Engenharia de Materiaispt_BR
dc.publisher.initialsUEPGpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências de Materiaispt_BR
dc.relationBolsista CAPESpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectBiotecnologiapt_BR
dc.subjectCelulose nanocristalinapt_BR
dc.subjectHidrogelpt_BR
dc.subjectHidrólise ácidapt_BR
dc.subjectUltrassompt_BR
dc.subject.cnpqEngenharia de Materiaispt_BR
dc.titleInfluência morfológica nas propriedades da celulose nanocristalina hidrolisada com ácido sulfúrico e cloreto de ferro e seu uso como matriz de hidrogelpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR

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