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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Cellulose in Ionic Liquids and Alkaline Solutions: Advances in the Mechanisms of Biopolymer Dissolution and Regeneration

Texto completo
Autor(es):
El Seoud, Omar A. [1] ; Kostag, Marc [1] ; Jedvert, Kerstin [2] ; Malek, Naved I. [3]
Número total de Autores: 4
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Sao Paulo, Inst Chem, 748 Prof Lineu Prestes Ave, BR-05508000 Sao Paulo, SP - Brazil
[2] Biobased Fibres Mat & Prod Res Inst Sweden RISE I, Box 104, SE-43122 Molndal - Sweden
[3] Sardar Vallabhbhai Natl Inst Technol, Dept Appl Chem, Surat 395007, Gujarat - India
Número total de Afiliações: 3
Tipo de documento: Artigo de Revisão
Fonte: POLYMERS; v. 11, n. 12 DEC 2019.
Citações Web of Science: 0
Resumo

This review is focused on assessment of solvents for cellulose dissolution and the mechanism of regeneration of the dissolved biopolymer. The solvents of interest are imidazole-based ionic liquids, quaternary ammonium electrolytes, salts of super-bases, and their binary mixtures with molecular solvents. We briefly discuss the mechanism of cellulose dissolution and address the strategies for assessing solvent efficiency, as inferred from its physico-chemical properties. In addition to the favorable effect of lower cellulose solution rheology, microscopic solvent/solution properties, including empirical polarity, Lewis acidity, Lewis basicity, and dipolarity/polarizability are determinants of cellulose dissolution. We discuss how these microscopic properties are calculated from the UV-Vis spectra of solvatochromic probes, and their use to explain the observed solvent efficiency order. We dwell briefly on use of other techniques, in particular NMR and theoretical calculations for the same purpose. Once dissolved, cellulose is either regenerated in different physical shapes, or derivatized under homogeneous conditions. We discuss the mechanism of, and the steps involved in cellulose regeneration, via formation of mini-sheets, association into ``mini-crystals{''}, and convergence into larger crystalline and amorphous regions. We discuss the use of different techniques, including FTIR, X-ray diffraction, and theoretical calculations to probe the forces involved in cellulose regeneration. (AU)

Processo FAPESP: 14/22136-4 - Uso de solventes verdes e suas misturas na otimização de processos químicos
Beneficiário:Omar Abou El Seoud
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
Processo FAPESP: 16/22869-7 - Novos solventes na química da celulose: síntese, propriedades e aplicações de eletrólitos quaternários de amônio para a dissolução, regeneração e derivatização de celulose
Beneficiário:Marc Kostag
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 17/06394-1 - EMU concedido no processo 2014/22136-4: calorímetro de titulação isotérmica (ITC) para determinação dos parâmetros termodinâmicos de interações moleculares
Beneficiário:Omar Abou El Seoud
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários