Celulose; Pré-Tratamento; Método Químico e Nanocelulose.

Nos últimos dez anos, a busca por materiais de fontes renováveis cresceu, impulsionando a produção de conhecimento científico para encontrar alternativas às demandas técnico-científicas, como o uso de fibras vegetais. A celulose, o polímero natural mais abundante, é a principal fonte de nanocelulose, que pode ser classificada em dois tipos principais: nanocristais de celulose (NCCs) e nanofibrilas de celulose (NFCs). O objetivo do presente trabalho buscou utilizar hidrolise convencional por rota ácida, precedida de um pré-tratamento com líquido iônico, com a finalidade de aumentar a acessibilidade da fração celulósica. Foram realizadas duas metodologias de pré- tratamento: Metodologia A para tratamento da biomassa utilizou-se uma solução de hidróxido de sódio a 2% para mercerização (80°C, 2h), seguido de branqueamento em duas etapas: a biomassa foi submetida a dois ciclos com peróxido de hidrogênio a 30% (80°C, 2h), seguida de uma combinação de peróxido de hidrogênio e hidróxido de sódio a 5% (80°C, 1,5h) sob agitação. A metodologia B a biomassa foi submetida ao tratamento com líquido iônico (2-hidroxietilamônio- HEA), após o processo de pré-tratamento da metodologia A, na proporção de 1:50 (m/m) nas temperaturas entre 80 e 100°C, por 1h sob agitação e banho ultrassônico. Após os tratamentos químicos mercerização e branqueamento a biomassa foi caracterizada através de Espectroscopia no Infravermelho de transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e Análise Termogravimétrica (TGA). Em seguida, a biomassa pré-tratada nas metodologias anteriores foi submetida a hidrólise ácida, utilizando ácido sulfúrico 55% (v/v) na proporção de 1:50 (m/g) nas temperaturas de 45 C° e 60 C°, por 45, 60, 90 e 120 minutos. No final da hidrólise o material em suspensão foi neutralizado, calculado o rendimento e iniciado a caracterização por microscopia de força atômica (AFM) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). Os resultados da caracterização mostraram que pré-tratamento causou uma desestruturação das fibras, ocasionando um crescimento do teor de celulose disponível para conversão em material nanoestruturado. Os rendimentos de hidrólises ácidos sem passar pela metodologia B foram em torno de 44,65-56,28%, enquanto a biomassa submetida a metodologia B apresentou maiores rendimentos (78-80%). As análises de AFM indicam partículas aglomeradas no formato esférico e em bastão, corroborando com a microscopia do TEM, que revelaram nanocristais com diâmetro médio de 21,22 nm.