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Preparação e caracterização de biocompósitos baseados em ésteres de celulose/celulose de sisal: uso das técnicas de XPS e ToF-SIMS para a análise de superfícies

Processo: 12/00813-9
Modalidade de apoio:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de agosto de 2012
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2013
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Elisabete Frollini
Beneficiário:Bruno Vinícius Manzolli Rodrigues
Supervisor: Pedro Edson Fardim
Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Local de pesquisa: Åbo Akademi University, Finlândia  
Vinculado à bolsa:10/00005-4 - Ésteres de celulose a partir de meios homogêneo e heterogêneo: otimização dos parâmetros de síntese e preparação de biocompósitos ésteres de celulose-celulose, BP.DD
Assunto(s):Polímeros (materiais)   Celulose   Sisal
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:beads de celulose | biocompósitos | celulose de sisal | ToF-SIMS | Xps | Polímeros

Resumo

Celulose de sisal, ésteres de celulose de sisal e filmes/biocompósitos de ésteres de celulose/celulose de sisal, com parâmetros de preparação de ésteres e de filmes já explorados e definidos em etapas que antecederam a esta solicitação, serão os materiais de partida e de interesse na presente etapa. Filmes de ésteres de celulose (diferentes comprimentos de cadeia e grau de substituição (GS) e filmes mistos de ésteres de celulose/celulose) serão preparados. Beads de celulose de sisal e de seus respectivos ésteres também serão preparados. Os beads de celulose são micropartículas esféricas com uma vasta gama de aplicação em diversos campos, como na liberação controlada de fármacos, na remoção de íons pesados, entre outros. Os filmes serão caracterizados, por exemplo, por DMTA (avaliação das propriedades mecânicas, indicador se celulose atua ou não como agente de reforço) e SEM (avaliação da morfologia). Espectrometria de fotoelétrons (X ray Photoelectron Spectroscopy, XPS) e espectrometria de massa por tempo de vôo (Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry,ToF-SIMS) serão usadas para caracterizar beads e filmes. As técnicas de XPS e ToF-SIMS são duas poderosas ferramentas de análise, oferecendo uma resolução de análise da ordem de 3-10 nm e 0,2-1 nm, respectivamente. A combinação em particular destas duas técnicas oferece uma ferramenta poderosa de análise: com a técnica de XPS fornecendo informações semi-quantitativas à respeito da composição elementar da superfície (incluindo ligações entre elementos) e ToF-SIMS gerando uma caracterização detalhada da superfície química. Estas duas técnicas auxiliarão no entendimento de como se dá a distribuição dos grupos ésteres pela superfície dos filmes ou beads, contribuindo para o entendimento da dependência desta com o tamanho da cadeia do éster, GS, com a presença ou não de celulose nos filmes, o que deverá permitir uma correlação entre estas características e outras propriedades dos filmes, como mecânicas e de barreira. (AU)

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
RODRIGUES, BRUNO V. M.; HEIKKILA, ELINA; FROLLINI, ELISABETE; FARDIM, PEDRO. Multi-technique surface characterization of bio-based films from sisal cellulose and its esters: a FE-SEM, mu-XPS and ToF-SIMS approach. Cellulose, v. 21, n. 3, p. 1289-1303, . (12/00813-9, 10/00005-4)

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