EFEITO DA ETAPA DE CENTRIFUGAÇÃO NO TAMANHO DE NANOCRISTAIS DE CELULOSE

Diego da Silva Soares; Fernanda Pereira Martins; Gustavo Alves Puiatti; Rafael Alves Amaral; Rafael Luiz Temoteo; Thaisa Gomes Carmo; Vanessa Kely de Castro Germano; Deusanilde de Jesus Silva; Alvaro Vianna Novaes de Carvalho Teixeira

doi:10.18540/jcecvl3iss3pp404-417

Authors

Diego da Silva Soares Federal University of Viçosa
Fernanda Pereira Martins Federal University of Viçosa
Gustavo Alves Puiatti Federal University of Viçosa
Rafael Alves Amaral Federal University of Viçosa
Rafael Luiz Temoteo Federal University of Viçosa
Thaisa Gomes Carmo Federal University of Viçosa
Vanessa Kely de Castro Germano Federal University of Viçosa
Deusanilde de Jesus Silva Federal University of Viçosa
Alvaro Vianna Novaes de Carvalho Teixeira Federal University of Viçosa

DOI:

https://doi.org/10.18540/jcecvl3iss3pp404-417

Keywords:

cellulose nanocrysrals, centrifugation, G force, dynamic light scattering, nanostructures characterization

Abstract

The relation between the cellulose nanocrystals (CNC) dynamic properties and the centrifugation G force applied on their purification process was investigated using the depolarized dynamic light scattering technic. Samples containing CNC were prepared using sulfuric acid hydrolysis and centrifugated on the following G forces: 1840, 4140, 7370, 11510 e 16580. The translational and rotational diffusion coefficients were determined for the different samples, from these values, the CNC widths (d) and lengths (L) were calculated. The values for the d and L lied from 213 ± 10 nm to 294 ± 14 nm and 4,4 ± 1,2 nm to 9,5 ± 2,0nm, respectively. The results agree with the the literature, confirming the applicability of the technic on the study of NCC dynamic properties in aqueous suspensions. There was no significant variation on the values of L by the increment on the G force within the studied interval. On the other hand, d reduced with the G force increase for values above 7370.

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Author Biographies

Diego da Silva Soares, Federal University of Viçosa

Tem experiência na área de industria de compostos elastômeros. Possui conhecimentos sobre tecnologia da borracha e seus testes de qualidade, analise de laudos de matérias primas e desenvolvimento de formulações. Criou planilhas para registros de testes, elaboração de FMEA e liderança de laboratório. Também atuou na supervisão de setor de mistura de compostos onde implementou o sistema KANBAN e coordenou uma equipe de 25 funcionários.

Fernanda Pereira Martins, Federal University of Viçosa

Graduada em Engenharia Química pela Universidade Federal de São João del-Rei (UFSJ) em dezembro de 2015. Como voluntária desenvolveu atividades de ensino, pesquisa e extensão no Programa de Educação Tutorial (PET) Conexões de Saberes "A Difusão do Pensamento Científico como Ferramenta para a Cidadania". No ano de 2015 foi estagiária de férias na Sama Minerações Associadas S/A, em Minaçu, GO, onde atuou no Controle de Qualidade e Meio Ambiente, na Estação de Tratamento de Água (ETA) e na Estação de Tratamento de Efluentes (ETE) da empresa.

Gustavo Alves Puiatti, Federal University of Viçosa

Possui graduação em Engenharia Ambiental pela Universidade Federal de Viçosa (2016). No período de 2011 à 2012 participou como estagiário em projeto de pesquisa na UFV, que visou estudar a questão da utilização agrícola de biossólidos na perspectiva de riscos à saúde pública. Exerceu o cargo de Gerente de Marketing na empresa júnior "Ambiental Jr. - Soluções Integradas em Meio Ambiente" na gestão 2012/13. No período de 2013 à 2014 foi estagiário do Departamento de Engenharia Civil da UFV (DEC/UFV) no projeto de pesquisa "Avaliação de risco e controle de protozoários em água de abastecimento para consumo humano - Subsídios à discussão da Portaria MS Nº 2914/2011". Foi bolsista do programa de intercâmbio Ciência sem Fronteiras pela CAPES no período de 2014 à 2015, no qual estudou na instituição The University of Texas at El Paso (UTEP) situada nos Estados Unidos da América. Participou como estagiário no Centro para Manejo de Recursos Ambientais da University of Texas at El Paso (CERM-UTEP) em um projeto de pesquisa que teve como objetivo avaliar os impactos do transporte público no meio ambiente e saúde humana. Atualmente é estagiário junto ao DEC/UFV no qual exerce atividades relacionadas à supervisão e gerenciamento ambiental da obra de construção da rodovia federal BR 235/BA.

Rafael Alves Amaral, Federal University of Viçosa

Ensino médio pela Escola Educação Criativa. Graduado em Engenharia Química pela Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (2015) e também Bacharel em Ciência e Tecnologia pela mesma Universidade. Tem experiência na área de Controle de Qualidade, com serviços prestados a empresa NUSI. Trabalhou também na área de educação, ministrando aulas de matemática, química e física pelo Estado de Minas Gerais. Atualmente é mestrando no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química da Universidade Federal de Viçosa na área de Processos Industriais.

Rafael Luiz Temoteo, Federal University of Viçosa

Graduado em Engenharia Química pela Faculdade de Ciências Biológicas e da Saúde (2015). Tendo como projeto de trabalho de conclusão de curso a avaliação da terra de diatomácea como método alternativo de purificação de Biodiesel. Durante a graduação trabalhou durante um ano e meio no laboratório de química da Univiçosa - Facisa, um ano e meio na empresa Centro de Conhecimento em Bioenergia - UFV como gerente de qualidade, percorrendo por áreas como gerência de projetos de biodiesel e de etanol, atuando também em projetos de biogás. Trabalhou com diversos projetos sociais no município de viçosa. Ao final do curso trabalhou no sistema de tratamento de água e esgoto da cidade de Viçosa - SAAE.

Vanessa Kely de Castro Germano, Federal University of Viçosa

Atualmente é bolsista de iniciação científica da Universidade Federal de Viçosa. Tem experiência na área de nanotecnologia, mas já atuou também nas áreas de histologia e modificação do genoma.

Deusanilde de Jesus Silva, Federal University of Viçosa

Eng. Química pela UFS (1987), Especialista em Celulose e Papel pelo IPT-SP (1987), MSc. na área de Tecnologia de Celulose e Papel pela UFV (1996) e DSc em Engenharia Química pela Escola Politécnica da USP (2010). Desenvolveu diversas atividades profissionais para a indústria de celulose e papel: (a) atuou como engenheira assistente de um projeto de fábrica de celulose na linha de fibras e na área de tratamento de água e efluentes; (b) desenvolveu pesquisa sobre matérias primas para produção de polpa celulósica; (c) contribuiu para a elaboração de EIA/RIMA de fábrica de celulose; (d) elaborou metodologia para seleção de madeira para produção de polpa para papel P&W e Tissue; (e) atuou como consultora técnica na área de celulose e papel; (f) ministrou cursos de treinamento em fábricas de celulose e papel; (g) desenvolveu e selecionou aditivos de processo para aumento de rendimento e qualidade de produto; (h) desenvolveu novos produtos para controle de pitch; (i) avaliou superfícies de papéis revestidos com a técnica de microscopia de força atômica; (j) desenvolveu estudo com aditivos de resistência a seco de papel; (k) avaliou a adsorção de produto em interfaces sólido-líquido utilizando técnicas nanométricas. Desenvolveu projeto de pesquisa na North Carolina State University (NCSU), USA, utilizando técnicas de avaliação em nanoescala. Atuoucomo pesquisadora contratada do Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT) para desenvolvimento de projetos na área de celulose e papel. Atualmente é Profa Dra da Universidade Federal de Viçosa no Curso de Engenharia Química - DEQ.

Alvaro Vianna Novaes de Carvalho Teixeira, Federal University of Viçosa

Possui graduação em Engenharia Química pela Universidade Federal de Minas Gerais (1996), mestrado em Física pela Universidade Federal de Minas Gerais (1997) e doutorado em Física pela Universidade Federal de Minas Gerais (2002) / Université Joseph-Fourier (2002 / cotutela). Atualmente é professor associado da Universidade Federal de Viçosa. Tem experiência na área de Física, com ênfase em microfuídica e sistemas coloidais, atuando principalmente nos seguintes temas: espalhamento dinâmico de luz, microfluídica, espalhamento de raios X a baixos ângulos, dinâmica de polímeros, simulação por dinâmica browniana.