Banca de QUALIFICAÇÃO: ARIELLE JOICE FONSECA LOPES

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : ARIELLE JOICE FONSECA LOPES
DATA : 06/10/2023
HORA: 09:30
LOCAL: Virtual
TÍTULO:

USO DE NANOPARTÍCULAS DE LIGNINA DE SABUGO DE MILHO COMO ESTABILIZANTE DE EMULSÃO PICKERING DO TIPO ÓLEO/ÁGUA

PALAVRAS-CHAVES:

lignina, nanopartículas, emulsão pickering.

PÁGINAS: 68
RESUMO:

A biomassa vegetal possui três principais componentes estruturais: celulose, hemicelulose e lignina. Produtos à base de celulose são amplamente consumidos pela população, desde embalagens, combustíveis até aparatos para armazenamento de energia, enquanto a hemicelulose é utilizada na obtenção de solventes industriais, como o furfural. A lignina tem sido aplicada para obtenção de calor e eletricidade em usinas de papel e celulose. Contudo, é estimado que a energia advinda de 15%-30% da lignina Kraft, a principal lignina técnica, é suficiente para manter o funcionamento das plantas industriais de papel e celulose, de modo que há excedente do biopolímero. Assim, o aprimoramento da lignina e o desenvolvimento de novas aplicações têm se mostrado como um campo de pesquisas em expansão. Nesse contexto, o presente trabalho visa agregar valor à lignina, particularmente na função de estabilizante. O estudo investiga o desempenho de nanopartículas de lignina como estabilizantes de emulsões Pickering do tipo óleo-água. Para tanto, foi utilizada a lignina do sabugo de milho, obtida via extração alcalina. Para melhorar as propriedades emulsificantes do composto, foram realizadas reações químicas de oxidação e acetilação, além da adição de surfactante dodecil sulfato de sódio (SDS), de forma a obter quatro tipos diferentes de lignina. Além disso, as emulsões Pickering foram preparadas com diferentes concentrações de nanopartículas de lignina e utilizando diferentes líquidos hidrofóbicos: óleo de milho, tolueno e n-octanol, de forma a avaliar tanto o desempenho da lignina, como a estabilidade dos diferentes sistemas. Inicialmente, foram realizados ensaios para caracterizar as ligninas, tais como seu perfil UV, espectros FTIR e perfil de degradação em face ao aquecimento por Termogravimetria. Os resultados desses ensaios, apoiados na literatura, indicam a ocorrência das modificações químicas esperadas, observadas por alterações no perfil das ligninas oxidada, acetilada e com SDS, em comparação com a lignina não modificada. Em seguida, para avaliar o desempenho das nanopartículas de ligninas, mediu-se o potencial zeta e a polidispersividade das ligninas oxidadas, acetiladas e com adição de SDS, bem como o tamanho das partículas após a modificação. Os resultados demonstram que as ligninas modificadas, em geral, possuem um potencial zeta maior em módulo do que a não modificada, já que esta apresentou um potencial de 0.18 e as demais de -2.13, -20.44 e 0.9. Um aumento semelhante foi observado ma polidispersividade, que apresentaram uma taxa de 38.3 % na lignina não modificada, de 41.1% na acetilada, de 94.65% na lignina com SDS e de 30.3% na oxidada, que foi uma exceção à tendência de aumento e apresentou valores. Quanto ao tamanho, houve aumento no tamanho das ligninas modificadas, o que não era esperado e pode ter derivado de uma aglomeração das partículas. Após, na análise das emulsões Pickering, os resultados mostram que, em geral, quanto maior a concentração de lignina, mais intensa a coloração do sistema, maior o índice de emulsificação, menor o diâmetro das gotículas das emulsões e maior o número de microcápsulas formadas, o que converge para uma alta eficiência do biopolímero na estabilização dos sistemas. Além disso, quanto aos sistemas, o tolueno teve melhor desempenho nos índices de emulsificação, seguido pelo óleo de milho e pelo n-octanol. Comparando os tipos de ligninas, verificou-se que as acetiladas e com surfactante obtiveram índices de emulsificação superiores e diâmetros consideravelmente menores das partículas em comparação com as ligninas oxidada e não modificada, cujos diâmetros alcançaram o dobro do diâmetro da lignina acetilada e com SDS, nas mesmas condições. Por fim, observou-se que quase todas as ligninas propiciaram a formação de microcápsulas de PCL, com exceção da lignina acetilada na concentração de 1g/L, para a qual ocorreu a formação de precipitado. Porém, mesmo nesse caso, o aumento da concentração de lignina para 2g/L tornou possível a formação das microcápsulas. O somatória dos resultados convergem para a conclusão de que a lignina tem propriedades tais que favorecem sua utilização com surfactante e, em especial, possibilitam a formação de microcápsulas biodegradáveis, deixa aberto um campo de possibilidades para futuros trabalhos capazes de desenvolver usos e aplicações de microcápsulas formadas a partir da lignina.

 

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1584174 - DOMINGOS FABIANO DE SANTANA SOUZA
Interno - 3304882 - CARLOS EDUARDO DE ARAÚJO PADILHA
Interno - 1547970 - JACKSON ARAUJO DE OLIVEIRA
Externo à Instituição - ANDERSON ALLES DE JESUS - UFMA