Publicação: Fibras de celulose modificadas superficialmente pela técnica de plasma frio assistida por micro-ondas: desenvolvimento e aplicações
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CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
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Neste capítulo o papéis de filtro foram submetidos a modificação superficial utilizando técnica de plasma assistida por micro-ondas. Os papéis foram submetidos a diferentes atmosferas de vapor, como argônio, oxigênio e diferentes álcoois (metílico, etílico, isopropílico, butílico e benzílico). Estes papéis foram caracterizados antes e após modificações em termos de: energia de superfície por medições de ângulo de contato, análise de infravermelho pro transformada de Fourrier (FTIR), Espectroscopia de fotoelétrons excitados por Raios-X (XPS), Microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise de Raios-X e estudo de rugosidade através de microscopia de força atômica (AFM). Observou-se uma grande hidrofobização dos papéis de filtro, evidenciada pelas mudanças nos valores das energias superficiais, pelo aumento do ângulo de contato com a água e pelo aumento dos valores de rugosidade. Através da análise de raios-X verificou-se que a estrutura básica das fibras de celulose do papel de filtro permaneceu inalterada. Através da análise FTIR não foi possível observar alterações química na estrutura da celulose, porém por XPS observou-se um aumento na quantidade de C1 na superfície dos papéis modificados em relação ao papel sem modificação, evidenciando modificação química. A partir da análise MEV e AFM, pode-se ver a formação de nanoestruturas na superfície das fibras dos papéis, as quais aliadas ao enxerto de moléculas de álcool, podem ser responsáveis pela alta hidrofobicidade observada passando de valores de ângulo de contato com a água de 43º para o papel sem tratamento até 126º para os papéis tratados. A partir dos resultados observados, utilizou-se os papéis modificados para imobilização enzimática que apresentaram uma média de 70% de imobilização.
Abstract
In this work the filter papers were subjected to surface modification using microwave assisted plasma technique. The papers were subjected to different atmospheres of steam, such as argon, oxygen and different alcohols (methyl, ethyl, isopropyl, butyl and benzylic). These papers were characterized before and after modifications in terms of: surface energy by contact angle measurements, Fourrier pro-transform infrared (FTIR) analysis, X-ray excited photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscopy SEM), X-ray analysis and roughness study by atomic force microscopy (AFM). It was observed a great hydrophobization of the filter papers, evidenced by the changes in the values of the surface energies, the increase of the angle of contact with the water and the increase of the roughness values. By X-ray analysis it was found that the basic structure of the cellulose fibers of the filter paper remained unchanged. By FTIR analysis it was not possible to observe chemical changes in the structure of the cellulose, but by XPS an increase in the amount of C1 in the surface of the modified papers was observed in relation to the paper without modification, evidencing chemical modification. From SEM and AFM analysis, we can see the formation of nanostructures on the surface of the paper fibers, which allied to the grafting of alcohol molecules, can be responsible for the high hydrophobicity observed from values of contact angle with water from 43 ° for the untreated paper up to 126 ° for the treated papers. From the results observed, papers modified for enzymatic immobilization were used, which presented an average of 70% immobilization.
Palavras-chave
Fibras de celulose, Modificação, Plasma, Química, Cellulose fibers, Modification
Citação
HENRIQUE, Mariana Alves. Fibras de celulose modificadas superficialmente pela técnica de plasma frio assistida por micro-ondas: desenvolvimento e aplicações. 2019. 122 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.2016
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