Hidrogéis verdes reforçados com nanocristais e nanofibrilas de celulose.
O desenvolvimento do Nordeste, principalmente da Zona Semiárida, é em parte dependente da incidência de secas, fenômeno que dificulta o aumento da produção e exportação de alimentos, limitando o crescimento econômico da região nas últimas décadas. Uma alternativa para contornar o problema da viabilidade do cultivo de diferentes culturas agrícolas em solos áridos é aumentar a disponibilidade de água e evitar o desperdício de insumos agrícolas. Nesse sentido, a produção de hidrogéis reforçados com nanocelulose em diferentes matrizes para aplicação como sistemas de liberação de nutrientes é descrito. Inicialmente, nanoestruturas de celulose foram extraídas de fibras de línter e coco. Os hidrogéis nanocompósitos foram obtidos a partir da combinação das nanocargas pelas seguintes rotas distintas: i) reforço mecânico em matriz de gelatina; ii) modificação química das nanocargas e copolimerização com N,N?-dimetilacrilamida e iii) formação de uma estrutura de dupla membrana com alginato de sódio. Os hidrogéis foram usados para regular a liberação de água e fertilizantes. Todos os hidrogéis serão submetidos à Análise de Ciclo de Vida objetivando avaliar o impacto ambiental da sua produção. As etapas já concluídas do estudo foram: planejamento fatorial completo em dois níveis para avaliar o impacto de variáveis significativas e determinar a condição ótima de prétratamento (explosão a vapor e organossolve) para a fibra de coco, composição química, morfológica e espectroscópica das fibras, caracterização estrutural dos nanocristais de celulose sem modificação e com modificação química de superfície e avaliação do intumescimento dos hidrogéis. Os hidrogéis de gelatina reforçados com nanocristais de celulose apresentaram estrutura porosa, absorção de água maior que 10 vezes a sua massa seca e maior resistência que o hidrogel sem reforço. Os hidrogéis com estrutura dupla membrana apresentaram uma absorção de água inferior aos hidrogéis contento apenas uma rede polimérica.
| Main Author: | |
|---|---|
| Other Authors: | |
| Format: | Teses biblioteca |
| Language: | pt_BR por |
| Published: |
2018-12-20
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| Subjects: | Hidrogel, Nanocelulose, Fibras de línter, Fibras de coco, Liberação controlada, |
| Online Access: | http://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/handle/doc/1102211 |
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| Summary: | O desenvolvimento do Nordeste, principalmente da Zona Semiárida, é em parte dependente da incidência de secas, fenômeno que dificulta o aumento da produção e exportação de alimentos, limitando o crescimento econômico da região nas últimas décadas. Uma alternativa para contornar o problema da viabilidade do cultivo de diferentes culturas agrícolas em solos áridos é aumentar a disponibilidade de água e evitar o desperdício de insumos agrícolas. Nesse sentido, a produção de hidrogéis reforçados com nanocelulose em diferentes matrizes para aplicação como sistemas de liberação de nutrientes é descrito. Inicialmente, nanoestruturas de celulose foram extraídas de fibras de línter e coco. Os hidrogéis nanocompósitos foram obtidos a partir da combinação das nanocargas pelas seguintes rotas distintas: i) reforço mecânico em matriz de gelatina; ii) modificação química das nanocargas e copolimerização com N,N?-dimetilacrilamida e iii) formação de uma estrutura de dupla membrana com alginato de sódio. Os hidrogéis foram usados para regular a liberação de água e fertilizantes. Todos os hidrogéis serão submetidos à Análise de Ciclo de Vida objetivando avaliar o impacto ambiental da sua produção. As etapas já concluídas do estudo foram: planejamento fatorial completo em dois níveis para avaliar o impacto de variáveis significativas e determinar a condição ótima de prétratamento (explosão a vapor e organossolve) para a fibra de coco, composição química, morfológica e espectroscópica das fibras, caracterização estrutural dos nanocristais de celulose sem modificação e com modificação química de superfície e avaliação do intumescimento dos hidrogéis. Os hidrogéis de gelatina reforçados com nanocristais de celulose apresentaram estrutura porosa, absorção de água maior que 10 vezes a sua massa seca e maior resistência que o hidrogel sem reforço. Os hidrogéis com estrutura dupla membrana apresentaram uma absorção de água inferior aos hidrogéis contento apenas uma rede polimérica. |
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