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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Síntese, caracterização e aplicação de membranas de acetato de celulose a partir da reciclagem da palha de milho em processo de ultrafiltração
Author: Ribeiro, Elaine Angélica Mundim
First Advisor: Rodrigues Filho, Guimes
First coorientator: Assunção, Rosana Maria Nascimento de
First member of the Committee: Muñoz, Rodrigo Alejandro Abarza
Second member of the Committee: Souza, Luiz Di
Summary: Neste trabalho a palha de milho (PM) foi utilizada como fonte alternativa de celulose para produção de acetato de celulose (AC) visando, além da produção de membranas assimétricas, o estudo de suas caracteristicas morfológicas e propriedades de transporte. A PM foi previamente purificada e caracterizada de acordo com seus teores de celulose, hemicelulose e lignina. A celulose da palha de milho foi acetilada e se obteve dois tipos de AC com graus de acetilações diferentes. Estes foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho, calorimetria diferencial exploratória (DSC), termogravimetria (TGA), difratometria de Raio-X, determinação do grau de substituição por via química e por massa molecular viscosimétrica. Os ACs da palha de milho obtidos apresentaram um grau de substituição de 2,78 e 2,49, sendo, portanto, caracterizados como triacetato de celulose e diacetato de celulose, respectivamente. As propriedades dos ACs produzidos a partir da PM foram comparados com o AC comercial (Rhodia) na forma de membranas. Estas membranas foram preparadas utilizando um sistema AC/dioxano/acetona pelo método de inversão de fases, que levou à formação de membranas assimétricas. As membranas foram caracterizadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Difratometria de Raio-X, DSC e TGA. Entao, elas foram avaliadas quanto as suas propriedades de transporte de fluxo de água pura e ensaios de ultrafiltração (UF), que foram realizados a uma pressão de 100 KPa, e determinou assim sua rejeição a proteínas e ponto de corte molar. As micrografías mostraram diferentes morfologias nas superfícies bem como no suporte poroso, devido principalmente à diferença das massas moleculares viscosimétricas e o grau de substituição dos AC utilizados. Nos ensaios de UF as membranas produzidas a partir da mistura polimérica M-TAC/DAC e M-TAC/DAC-Rho apresentaram maior fluxo de água pura e valores para rejeição a proteínas maiores que 80% para a albumina de ovo (45 kDa). Assim, estas membranas mostram características mais adequadas do que aquela produzida sem a mistura para aplicações em processos de UF.
Abstract: In this study corn stover (CS) was used as an alternative source of cellulose for the production of cellulose acetate (CA) in order to produce asymmetric membranes and study their morphologic characteristics and transport properties. CS was previously purified and characterized according to its cellulose content, hemicellulose and lignin. The corn stover cellulose was acetylated and two types of CA with different acetylation degrees were obtained. They were characterized by infrared spectroscopy, differential scanning calorimetry (DSC), termogravimetric analysis (TGA), X-ray diffractometry, and determination of the degree of replacement by chemical route and viscosimetric molecular mass. The obtained corn stover CAs presented a substitution degree of 2.78 and 2.49, thus they were characterized as cellulose triacetate and diacetate, respectively. The properties of the ACs produced from CS were compared with the commercial CA (Rhodia) in the membrane form. These membranes were prepared using the CA/dioxano/acetone system by the inversion of phase method, which led to the formation of asymmetric membranes. The membranes were characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffractometry, DSC and TGA. They were evaluated based on their transport properties by pure water flux and ultrafiltration (UF) trails, which were conducted under a pressure of 100 KPa. In addition, their protein rejection and molar point cut were determined. The micrographs showed different morphologies on the surface and in the porous support due to mainly a difference in the viscosimetric molecular mass and to the degree of substitution of AC used. At the UF trials, the membranes produced from M-TAC/DAC and M-TAC/DAC-Rho polymeric mixture presented pure water flux and protein rejection values higher than 80% for the egg albumin (45kDa). Therefore, these membranes show more adequate characteristics for application in UF processes than the ones produced without the mixture.
Keywords: Palha de milho
Acetato de celulose
Mistura polimérica
Ultrafiltração
Corn stover
Cellulose acetate
Polymeric mixture
Ultrafiltration
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Language: por
Country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Institution Acronym: UFU
Department: Ciências Exatas e da Terra
Program: Programa de Pós-graduação em Química
Quote: RIBEIRO, Elaine Angélica Mundim. Síntese, caracterização e aplicação de membranas de acetato de celulose a partir da reciclagem da palha de milho em processo de ultrafiltração. 2013. 79 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2013.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/17389
Date of defense: 28-Feb-2013
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