Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS (33144010006P9)
CARACTERIZAÇÃO E APLICAÇÃO DE NANOCELULOSE EM EMULSÕES ÓLEO-ÁGUA
LILIAN DOS SANTOS MARTINS
DISSERTAÇÃO
21/09/2018

As partículas sólidas de origem vegetal podem adsorver na interface óleo/água, permitindo a formação de emulsões Pickering. As nanopartículas de celulose são possíveis substitutas aos surfactantes de origem fóssil para estabilização de emulsões Pickering. Neste trabalho a nanocelulose (NC), oriunda de fibras de eucalipto por homogeneização sob alta pressão, e a nanocelulose submetida ao ultrassom de alta intensidade (denominada NCS) foram usadas como emulsificantes das emulsões óleo em água (O/A) contendo 10 % em massa de óleo de soja como fase dispersa. O ultrassom de alta intensidade (HIUS) foi também usado como fonte de energia no processo de emulsificação. O óleo de soja foi escolhido por apresentar energia de ativação de fluxo próxima a de outros óleos minerais. O teste de diluição e dados de tamanho e distribuição de tamanho de gotas comprovaram a eficiência do HIUS na produção das emulsões. Ambas as amostras de nanocelulose NC e NCS foram capazes de produzir emulsões com elevada estabilidade, mesmo presentes em baixas concentrações (0,25 - 1,00 % mássico), na ausência de surfactantes convencionais. As emulsões Pickering estabilizadas com NC e NCS mostraram comportamento reológico acentuadamente pseudoplástico, com índice de comportamento variando de 0,1 a 0,57. Além disso, todas as emulsões apresentaram valores de potencial Zeta no intervalo de -40 a -70 mV, que caracterizam emulsões estáveis à coalescência, indicando a repulsão entre as gotas. As emulsões estabilizadas com NCS apresentaram maior estabilidade que as emulsões estabilizadas com NC, o que está relacionado à sua atividade superficial, verificada pelas medidas de tensão superficial e pelo caráter hidrofílico revelado por medidas de ângulo de contato. Os resultados apontam para a possibilidade de uso de nanocelulose como emulsificante de origem vegetal e obtido como subproduto industrial, em substituição de surfactantes convencionais, de origem fóssil e com alta toxidade.

Nanocelulose;Emulsificante;Homogeneização sob alta pressão;Ultrassom de alta intensidade;Emulsões Pickering
The vegetal-derived solid particles can adsorb at the oil / water interface, allowing the formation of Pickering emulsions. Cellulose nanoparticles are feasible substitutes for fossil origin surfactants for Pickering emulsion stabilization. In this study, the nanocellulose (NC) obtained from eucalyptus fibers by high pressure homogenization and nanocellulose submitted to high intensity ultrasound (called NCS) were used as emulsifiers of oil-in-water (O / W) emulsions containing 10% mass of soybean oil as the dispersed phase. High intensity ultrasound (HIUS) was also used as an energy source in the emulsification process. Soybean oil was chosen because its flow activation energy is similar to that of other mineral oils. The dilution test and size data and droplet size distribution demonstrated the efficiency of HIUS in the production of the emulsions. Both NC and NCS nanocellulose samples were able to produce emulsions with high stability, even at low concentrations (0.25 - 1.00 mass%), in the absence of conventional surfactants. The Pickering emulsions stabilized with NC and NCS showed a strongly pseudoplastic rheological behavior, with behavior index ranging from 0.1 to 0.57. In addition, all the emulsions presented values of Zeta potential in the range of -40 to -70 mV, which characterize emulsions that are stable to the coalescence phenomenon, indicating repulsion between droplets. Emulsions stabilized with NCS showed higher stability than emulsions stabilized with NC. Stability is closely related to the surface activity, assessed by surface tension measurements and the hydrophilic character revealed by contact angle measurements. The results point out to the possibility of using nanocellulose as a natural emulsifier and obtained as an industrial byproduct, replacing conventional surfactants of fossil origin and with high toxicity.
Nanocellulose;Emulsifier;High-pressure homogenization;High Intensity Ultrasound;Pickering emulsions
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
O trabalho possui divulgação autorizada

Contexto

NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS
NANOCIÊNCIA E NANOTECNOLOGIA
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Banca Examinadora

MARCIA APARECIDA DA SILVA SPINACE
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
LIGIA PASSOS MAIA Participante Externo
DANILO JUSTINO CARASTAN Docente - PERMANENTE

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP - Programa de Demanda Social 12
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - Pró reitoria de Pós Graduação 12

Vínculo

CLT
Empresa Pública ou Estatal
Ensino e Pesquisa
Não