Desenvolvimento e caracterização de nanocelulose para aplicações em filtros de ar visando aplicações aeroespaciais
| dc.contributor.advisor | Vieira, Lúcia | |
| dc.contributor.author | Sousa, Letícia Pereira dos Santos Ferreira Barbosa de | |
| dc.contributor.event2 | São José dos Campos | |
| dc.contributor.referee | Oliveira, Virgínia Klausner de | |
| dc.contributor.referee | Pillat, Valdir Gil | |
| dc.contributor.referee | Contini, Rita de Cássia Mendonça Sales | |
| dc.date.accessioned | 2024-11-05T11:43:13Z | |
| dc.date.available | 2024-11-05T11:43:13Z | |
| dc.date.issued | 2024-03-08 | |
| dc.description.abstract | Este estudo contém a descrição do desenvolvimento e da caracterização de filtros de ar eletrofiados, utilizando uma combinação de álcool polivinílico (PVA) e nanocelulose, com ênfase em sua aplicação em ambientes aeroespaciais. A combinação do PVA com a nanocelulose eletrofiados promete materiais com propriedades aprimoradas, aproveitando as características únicas da nanocelulose e a versatilidade do PVA. A nanocelulose foi obtida a partir do subproduto do processo de fermentação da bebida kombucha, oferecendo uma fonte de material de baixo custo. Para garantir a pureza do material, foram implementados métodos de esterilização eficazes e ambientalmente amigáveis, como o uso de plasma não- térmico e ultrassom de alta potência. O estudo investigou a influência de técnicas inovadoras de purificação, incluindo o plasma gliding arc e técnica consolidada como o ultrassom de alta potência, na remoção de bactérias e resíduos fermentativos. Os resultados indicaram que o ultrassom foi a técnica mais eficaz, sendo selecionado para experimentos futuros, já o plasma propiciou a formação de um subproduto. As nanofibras tratadas com ultrassom foram então adicionadas à solução de PVA e Ácido Cítrico (AC) para eletrofiação de não tecidos e caracterizadas via microscopia eletrônica de varredura para verificar a morfologia. O tratamento por ultrassom provou ser superior, eliminando efetivamente as bactérias enquanto preserva a estrutura das fibras de celulose, deixando apenas as fibras de celulose visíveis. Os espectros de ressonância magnética nuclear (RMN) dos núcleos de 13C revelaram uma nova banda ativa atribuída ao tratamento com plasma, sugerindo a presença de um novo radical identificado como C2H2-Y, potencialmente originário de compostos de nitrogênio ou oxigênio no ambiente de plasma atmosférico. A Microscopia Confocal de Fluorescência e a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) confirmaram a erradicação eficaz das bactérias com ambos os métodos. | |
| dc.description.abstract2 | This study presents the development and characterization of electrospun air filters, using a combination of polyvinyl alcohol (PVA) and nanocellulose, with emphasis on its application in aerospace environments. The combination of PVA with electrospun nanocellulose promises materials with enhanced properties, leveraging the unique characteristics of nanocellulose and the versatility of PVA. Nanocellulose was obtained from the by-product of the kombucha fermentation process, offering a source of low-cost material. To ensure the purity of the material, effective and environmentally friendly sterilization methods were implemented, such as the use of non-thermal plasma and high-power ultrasound. The study investigated the influence of innovative purification techniques, including the gliding arc plasma and established technique such as high-power ultrasound, on the removal of bacteria and fermentative residues. The results indicated that ultrasound was the most effective technique, being selected for future experiments, while plasma provided a by-product formation. Ultrasound-treated nanofibers were then added to the PVA/AC Citric acid solution for electrospinning of nonwovens and characterized via scanning electron microscopy to verify the morphology. Ultrasound treatment proved to be superior, effectively eliminating bacteria while preserving the structure of cellulose fibers, leaving only cellulose fibers visible. Nuclear magnetic resonance (NMR) spectra of 13C nuclei revealed a new active band attributed to plasma treatment, suggesting the presence of a new radical identified as C2H2-Y, potentially originating from nitrogen or oxygen compounds in the atmospheric plasma environment. Confocal Fluorescence Microscopy and Scanning Electron Microscopy (SEM) confirmed the effective eradication of bacteria with both methods. | |
| dc.description.physical | 59 f. | |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.format.mimetype | ||
| dc.identifier.affiliation | Universidade do Vale do Paraíba | |
| dc.identifier.affiliation | Universidade do Vale do Paraíba | |
| dc.identifier.affiliation | Faculdade de Tecnologia de São José dos Campos | |
| dc.identifier.bibliographicCitation2 | SOUSA, Letícia Pereira dos Santos Ferreira Barbosa de. Desenvolvimento e caracterização de nanocelulose para aplicações em filtros de ar visando aplicações aeroespaciais. São José dos Campos, SP, 2024. 59 f.; PDF Dissertação (Mestrado em Física e Astronomia) - Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento, São José dos Campos, 2024. | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.univap.br/handle/123456789/405 | |
| dc.language.iso | pt_BR | |
| dc.publisher.country | Brasil | |
| dc.publisher.initials | Univap | |
| dc.publisher.institution | Universidade do Vale do Paraíba | |
| dc.publisher.program | Mestrado em Física e Astronomia | |
| dc.publisher.spatial | São José dos Campos | |
| dc.subject.keyword | Nanocelulose | |
| dc.subject.keyword | Eletrofiação | |
| dc.subject.keyword | Física e Astronomia | |
| dc.title | Desenvolvimento e caracterização de nanocelulose para aplicações em filtros de ar visando aplicações aeroespaciais | |
| dc.title.alternative | Development and characterization of nanocellulose for air filter applications aiming at aerospace applications | |
| dc.type | Dissertação | |
| dc.type.masterDegree | Mestrado Acadêmico |