Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2015. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2015-10-08T20:24:01Z No. of bitstreams: 1 2015_EltonCarlosGrossi_Parcial.pdf: 1033402 bytes, checksum: 240561874d013cfd008b8dfc120969ae (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-10-08T20:24:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_EltonCarlosGrossi_Parcial.pdf: 1033402 bytes, checksum: 240561874d013cfd008b8dfc120969ae (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-08T20:24:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_EltonCarlosGrossi_Parcial.pdf: 1033402 bytes, checksum: 240561874d013cfd008b8dfc120969ae (MD5) / O mundo se depara atualmente com a perspectiva de um significativo aumento na demanda por etanol. Para evitar que haja o limite da oferta ou a competição pelo uso da terra para a geração de energia e produção de alimentos, especialmente em locais que não dispõem de clima favorável ou extensão territorial para cultivo, torna-se necessário investir no desenvolvimento de tecnologias de segunda geração de produção de etanol. A produção de etanol a partir da biomassa lignocelulósica envolve quatro etapas: pré-tratamento para a remoção da lignina e hemiceluloses, hidrólise da celulose, fermentação da glicose e destilação. Devido ineficiência dos pré-tratamentos e alto grau de cristalinidade da celulose, o rendimento líquido da conversão desse polímero em glicose tem sido um dos grandes desafios na busca por uma tecnologia que viabilize o processo de hidrólise para torná-lo mais competitivo. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi desenvolver tecnologia para a produção de etanol de segunda geração, utilizando como matéria-prima o filtro de cigarro, que é constituído essencialmente por um derivado de celulose obtido do descarte da indústria de cigarro, o acetato de celulose, e dessa forma verificar a influência da substituição dos grupos OH na melhoria do acesso e reatividade da celulose. Os materiais foram analisados pelas técnicas: CHN, DRX, TGA, DSC, FTIR. Os difratogramas de raios X dos materiais mostraram uma grande diferença entre as cristalinidades da celulose e acetato de celulose. As reações de hidrólise foram realizadas em autoclave, à temperatura de 120 °C, variando-se a concentração de H2SO4 e o tempo de reação. A quantificação da glicose foi feita a 505 nm no espectrofotômetro UV-vis, através de teste enzimático colorimétrico utilizando um reagente específico. A composição dos hidrolisados foi analisada por HPLC (high performance liquid chromatography). O rendimento máximo em glicose, 92,3%, foi alcançado para a hidrólise do acetato de celulose em solução de H2SO4, 5%, por 180 minutos. Os testes de fermentação do hidrolisado com o maior teor de glicose foram realizados em biorreator tipo INFORS HT Multifors 2 Cell utilizando YNB e hidrolisado na proporção de 1/1, os quais foram mantidos sob agitação de 200 rpm, temperatura de 30 °C e sem aeração por 25 horas. Como agente fermentador foi utilizada a levedura Saccharomyces cerevisiae. O consumo de glicose e a produção de etanol foram quantificados durante a fermentação a partir de coletas de amostras do meio em intervalos de 2 horas e posterior análise por HPLC. A taxa de conversão da glicose em etanol foi 0,50 g/g e a eficiência da fermentação atingiu valores próximos de 100%. Os resultados encontrados foram extremamente importantes e esse estudo apontou novos caminhos para a hidrólise ácida com base na modificação química da celulose. / The world is currently faced with the prospect of a significant increase in demand for ethanol. To avoid having the limit of the offer or competition for land use for energy generation and food production, especially in locations that lack the favorable climate or land area for cultivation, it is necessary to invest in the development of technologies second generation production of ethanol. The production of ethanol from lignocellulosic biomass involves four stages: pre-treatment for the removal of lignin and hemicellulose, hydrolysis of cellulose, glucose fermentation and distillation. Due inefficiency of pre-treatment and high degree of crystallinity of cellulose, the net income from the conversion of glucose polymer has been a major challenge in the search for a technology that enables the hydrolysis process to make it more competitive. Thus, the objective of this work was to develop technologie for second generation ethanol production, using as raw material the cigarette filter, which consists essentially of a derivative of cellulose obtained by discarding the cigarette industry, cellulose acetate, and thereby determine the influence of replacement of OH groups in improving access and reactivity of cellulose. The materials were analyzed by techniques: CHN, XRD, TGA, DSC, FTIR. The diffractograms ray-X of the materials showed a large difference between the crystallinities of cellulose and cellulose acetate. The hydrolysis reactions were performed in an autoclave at a temperature of 120 °C by varying the concentration of H2SO4 and the reaction time. Quantification of glucose was carried out at 505 nm UVvis spectrophotometer, using enzymatic colorimetric test using a specific reagent. The composition of the hydrolysates were analyzed by HPLC (high performance liquid chromatography). The maximum yield of glucose, 92.3% was achieved for the hydrolysis of the cellulose acetate solution of H2SO4, 5%, for 180 minutes. The hydrolyzate fermentation tests with the highest glucose content were performed in a bioreactor type INFORS HT Multifors 2 Cell using YNB and hydrolyzed in the ratio of 1/1, were kept under stirring at 200 rpm, temperature of 30 °C and without aeration for 25 hours. As fermenting agent used was Saccharomyces cerevisiae. The glucose consumption and ethanol production were quantified during fermentation from the sample collection means at intervals of 2 hours and subsequent HPLC analysis. The rate of conversion of glucose into ethanol was 0.50 g / g and the efficiency fermentation eached values close to 100%. The results were extremely important and this study found new ways to acid hydrolysis based on the chemical modification of cellulose.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-12-17Bitstream added on 2014-06-13T19:58:43Z : No. of bitstreams: 1 salvi_dtb_me_araiq.pdf: 8254301 bytes, checksum: 206fba452475ee19cd840bec61eb7015 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Esta dissertação apresenta a preparação e caracterização de membranas condutoras iônicas baseadas em celulose produzida pela bactéria Gluconacetobacter xylinus. Estas membranas foram preparadas a partir da imersão de membranas de celulose bacteriana (CB) em soluções aquosas de ácidos (ácido acético e ácido trifluoroacético) e/ou plastificantes (trietanolamina e glicerol). Estrutura e perfil térmico destas membranas condutoras foram investigados por difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), termogravimetria (TG), calorimetria exploratória diferencial (DSC), espectroscopia vibracional na região do infravermelho (FTIR) e espectroscopia de espalhamento Raman. As propriedades elétricas foram avaliadas utilizando-se espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). As análises de DRX mostram o aumento de plastificante diminui a cristalinidade das amostras, cujo recobrimento das microfibrilas pelo plastificante pode ser visualizado por análise de MEV, e os valores de condutividade iônica obtidos são maiores em comparação aos da CB seca. A condutividade na membrana é dependente do conteúdo de umidade e o plastificante age impedindo a desidratação da membrana. Foi observado também que combinações de ácido e plastificante resultaram em membranas com maiores condutividades do que aquelas em que houve apenas adição do plastificante, uma vez que a adição de ácidos pode aumentar a condutividade protônica / This dissertation presents the preparation and characterization of ionic conducting membranes based on cellulose produced by bacteria Gluconacetobacter xylinus. These membranes have been prepared from bacterial cellulose membranes (BC) soaked in acids (acetic and trifluoroacetic acids) and/or plasticizer (triethanolamine and glycerol) aqueous solutions. The structure and thermal behavior of the conducting membranes were investigated by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetry (TG), differential scanning calorymetry (DSC), infrared spectroscopy (FTIR) and Raman spectroscopy. Electrical properties were performed utilizing electrochemical impedance spectroscopy (EIS). From XRD analyses the amorphous phase becomes larger after increasing the amount of plasticizer that covers the cellulose microfibrils as revealed by SEM, and the obtained conductivity values were high in comparison to dried BC. The conductivity in the membrane is dependent on the moisture content and the plasticizer acts avoiding complete membrane dryness. It was also observed that the combination of acid and plasticizer resulted in membranes with higher ionic conductivity than plasticized ones, once the addition of acids may improve protonic conductivity

Submitted by Nivaldo Melo (nivaldo.melo@ufvjm.edu.br) on 2015-11-27T21:05:43Z No. of bitstreams: 2 rafael_menezes_silva.pdf: 3521828 bytes, checksum: d3bc281595fe43199643cdeeff827c7a (MD5) license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2015-12-01T16:57:51Z (GMT) No. of bitstreams: 2 rafael_menezes_silva.pdf: 3521828 bytes, checksum: d3bc281595fe43199643cdeeff827c7a (MD5) license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-01T16:57:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 rafael_menezes_silva.pdf: 3521828 bytes, checksum: d3bc281595fe43199643cdeeff827c7a (MD5) license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Previous issue date: 2013 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (Capes) / Funda??o de Amparo ? Pesquisa do estado de Minas Gerais (FAPEMIG) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM) / O presente estudo foi dividido em tr?s partes, com os seguintes objetivos: Parte 1 - modificar o cimento de ion?mero de vidro (CIV) com duas concentra??es de fibras da celulose de eucalipto processadas mecanicamente (CIVMF), avaliando os comp?sitos desenvolvidos quanto ?s propriedades mec?nicas e caracterizando por microscopia eletr?nica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDS). Parte 2 - obter microfibras (mfC) e nanofibrilas (nfC) de celulose e modificar o CIV com tr?s concentra??es de mfC (CIVmfC) e cinco concentra??es de nfC (CIVnfC), avaliando novamente os comp?sitos obtidos quanto ?s suas propriedades mec?nicas, caracterizando por MEV/EDS, difra??o de raios-X (DRX), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e analisando suas atividades antimicrobianas. Parte 3 ? avaliar a biocompatibilidade dos comp?sitos obtidos. Os grupos experimentais obtidos foram: G1- CIV - controle, G2- CIVMF1 e G3-CIVMF2 (parte 1); GC- CIV, G1- CIVmC 0,005g, G2- CIVmFC 0,010g e G3- CIVmFC 0,015g (parte 2); e GC- CIV, G01- CIVnfC 1%, G02- CIVnfC 0,8%, G03- CIVnfC 0,6%, G04- CIVnfC 0,4% e G05- CIVnfC 0,2% (parte 3). Os corpos de prova dos grupos foram submetidos aos ensaios mec?nicos e foram avaliados quanto ? morfologia, composi??o qu?mica elementar qualitativa, cristalinidade e estrutura qu?mica molecular. CIVMF1(G2) apresentou resist?ncia ? compress?o e tra??o diametral aumentada, quando comparado ao CIV. CIVMF2 (G3) apresentou melhores caracter?sticas de manipula??o, al?m de apresentar maior resist?ncia ? compress?o, tra??o diametral e m?dulo de elasticidade aceit?vel, devido ? adi??o de maior concentra??o de fibras ? constitui??o do material. Apesar de resultados n?o estatisticamente significativos, a adi??o de mfC no CIV aumentou suas propriedades mec?nicas, sendo que o acr?scimo de mFC no comp?sito CIVmfC (G3) aumentou seu m?dulo de elasticidade ? compress?o, significativamente. Nos comp?sitos CIVnfC a resist?ncia mec?nica tamb?m apresentou-se aumentada, sendo que CIVnfC 0,2% (G05) apresentou melhor resist?ncia ? tra??o diametral e CIVnfc 0,4% (G04) mostrou significativo aumento da resist?ncia ? compress?o e excelente performance quanto ao desgaste e resist?ncia ? tra??o. Os comp?sitos CIVmfC e CIVnfC n?o apresentaram halo de inibi??o frente aos microrganismos analisados, comparando-se ao comportamento do CIV. Os comp?sitos apresentaram-se est?veis, com morfologia, estrutura e composi??o qu?mica elementar semelhantes aos seus materiais precursores. N?o houve forma??o de nova fase cristalina ou novas liga??es qu?micas detect?veis neste estudo. Nos comp?sitos CIVnfC observou-se forma??o de uma trama envolvendo nanofibrilas, matriz ciment?cea e part?culas de carga, sendo que a distribui??o de nfC na massa de CIV mostrou-se mais homog?nea no comp?sito CIVnfC 0,4%. CIVmfC e CIVnfC foram biocompat?veis, apresentando a??o estimuladora celular e baixa irritabilidade tecidual, semelhante ao grupo controle (CIV). As nanofibrilas de celulose apresentaram-se como uma promissora op??o para refor?o do CIV, com melhoria das propriedades mec?nicas finais dos comp?sitos desenvolvidos, resultando em um novo e promissor biomaterial restaurador dent?rio. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Odontologia, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2013. / ABSTRACT The present study was divided in three parts, with the following objectives: Part 1 - modify the glass ionomer cement (CIV) with two concentrations of mechanically processed eucalyptus cellulosic fibers (CIVMF), evaluating the developed composites according to their mechanical properties and characterizing by scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy X (EDS). Part 2 ? to obtain cellulose microfibers (mfC) and celulose nanofibrils (nfC) and modify the CIV with three concentrations of mfC (CIVCmfC) and five concentrations of nfC (CIVnfC), evaluating the developed composites according to their mechanical properties, characterizing by SEM/EDS, X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and analyzing their antimicrobial activity. Part 3 ? to evaluate the biocompatibility of the composites. The experimental groups were: G1-CIV - control, G2 (CIVMF1) and G3 (CIVMF2) (part 1), GC-CIV, G1-CIVmfC 0.005 g, G2-CIVmfC 0.010 g and G3-CIVmfC 0.015 g (part 2), and GC-CIV, G01-CIVnfC 1%, G02- CIVnfC 0.8%, G03- CIVnfC 0.6%, G04- CIVnfC 0.4% and G05- CIVnfC 0.2% (part 3). Specimens from both groups were subjected to mechanical tests and were evaluated for morphology, qualitative chemical composition, crystallinity and molecular structure. CIVMF1 (G2) had compressive strength and diametral tensile increased when compared to the GIC. CIVMF2 (G3) showed better handling characteristics, besides higher compressive strength, tensile modulus and diametral acceptable due to the addition of higher concentration of fibers to the constitution of the material. Although not statistically significant, the addition of mfC in CIVmfC increased its mechanical properties; the addition of mfC in the composite CIVmfC (G3) increased their compressive modulus significantly. In the composite CIVnfC , the mechanical strength was also increased, with CIVnfC 0.2% (G05) showing better results in the diametral tensile and CIVnfC 0.4% (G04) showed significant increase in compressive strength and excellent performance for wear resistance and tensile strength. The composites CIVmfC and CIVnfC showed no zone of inhibition against the microorganisms analyzed compared to the CIV. The composites were stable, morphology; structure and chemical composition were similar to their precursor materials. In this study there was no formation of new crystallographic phase or new chemical bonds detectable. It was observed the formation of net involving nanofibrils, cementitious matrix and filler particles, and the distribution of nfC of the mass of CIV proved to be more homogeneous in the composite CIVnfC 0.4%. CIVmfC and CIVnfC were biocompatible presenting cell stimulatory action and low irritability to the tissue, similar to the control group (CIV). The cellulose nanofibers proved to be an excellent option for strengthening the CIV with improved mechanical properties of the final developed composites, resulting in a new and promising restorative dental biomaterial.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2015-11-27T15:18:54Z No. of bitstreams: 1 BrismarkGoesDaRocha_TESE.pdf: 14655007 bytes, checksum: f132218e797f47b22250ea1afea1399e (MD5) / Approved for entry into archive by Elisangela Moura (lilaalves@gmail.com) on 2015-11-30T21:25:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 BrismarkGoesDaRocha_TESE.pdf: 14655007 bytes, checksum: f132218e797f47b22250ea1afea1399e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-30T21:25:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BrismarkGoesDaRocha_TESE.pdf: 14655007 bytes, checksum: f132218e797f47b22250ea1afea1399e (MD5) Previous issue date: 2014-07-30 / O presente trabalho tem como objetivos extrair a fibra da folha do abacaxizeiro tipo P?rola para obter bast?es (?whiskers) de celulose destas fibras tratadas quimicamente, para utiliza??o como refor?o na fabrica??o de filmes de Biocomp?sito com Poli ?lcool Vin?lico (PVA) e Poli (?cido l?tico) (PLA) como matrizes. As amostras foram caracterizadas utilizando an?lises como TGA, FTIR e DSC. Tamb?m foram realizados ensaios das folhas para a identifica??o de macro e micro nutrientes. As amostras dos filmes de biocomp?sitos foram usadas para ensaios mec?nicos de tra??o nos filmes e o teste de biodegrada??o aer?bica, bem como nos filmes de 100% de PVA e PLA. A extra??o da fibra foi efetuada numa desfibradeira autom?tica, e em seguida as fibras extra?das foram lavadas v?rias vezes para remover as impurezas e foram tratadas com NaOH (hidr?xido de s?dio) e NaClO (hipoclorito de s?dio), para remover as impurezas inerentes ?s fibras e a cor natural, respectivamente. Em seguida, as fibras tratadas foram submetidas a um processo de hidr?lise com ?cido sulf?rico a 13,5%, para obten??o de bast?es de celulose. Foram produzidos filmes biocomp?sitos de PVA e PLA com bast?es de celulose nas concentra??es de 0%, 1%, 3%, 6%, 9% e 12%. ?gua destilada a 80?C ? 5 na dilui??o de PVA e diclorometano para a dilui??o do PLA na temperatura ambiente. Na prepara??o dos filmes foi utilizado o m?todo de ?casting?. Posteriormente foram realizados os testes de absor??o de ?gua pelos filmes produzidos. Para o ensaio mec?nico de tra??o dos filmes foi utilizada a norma ASTM D638-10 com velocidade de 50 mm/min. O teste estat?stico Qui-quadrado foi empregado para a verifica??o da exist?ncia de diferen?as significativas em n?vel de 0,05: comprimentos das folhas do abacaxizeiro e dos bast?es, procedimentos utilizados para filtra??o em filtro utilizando seringa de 0,2 ?m e filtragem atrav?s de centrifuga??o. Foi realizado estudo de hidrofilidade dos filmes com base no ?ngulo de contato. Tamb?m foi aplicado o teste Estat?stico T-Student com n?vel de signific?ncia (0,05) para comparar as espessuras dos filmes de PVA e PLA e das propriedades mec?nicas (tra??o). Na avalia??o da biodegradabilidade dos biocomp?sitos, bem como os filmes de 100% das matrizes de PVA e PLA, foi utilizado o teste de Sturm norma D5209. Os resultados indicam a presen?a de bast?es de celulose com comprimentos variandos de 7,33 nm a 186,17 nm. As espessuras em m?dia dos filmes de PVA e PLA eram de 0,153 ?m e 0,210 ?m, respectivamente. Foi observada uma forte correla??o linear diretamente proporcional entre a tra??o dos filmes de PVA e a concentra??o de bast?es de celulose nos filmes (0,7336), da espessura do filme de 0,1404. Juntos, a porcentagem de bast?es de celulose e a espessura dos filmes, correlacionaram 0,8740. No caso dos filmes de PLA, a correla??o entre o teor dos bast?es de celulose e a tra??o foi fraca, inversamente proporcional (-0,0057) e a espessura em -0,2602, totalizando -0,2659, isto ?, os bast?es de celulose n?o aderiram totalmente ao PLA. Na compara??o dos resultados da tra??o das duas matrizes polim?ricas, os bast?es de celulose contribu?ram na melhoria das propriedades mec?nicas no caso de PVA, mas h? uma diferen?a com rela??o a PLA. Nos testes de biodegradabilidade, foi observado a degrada??o total do filme de PVA ap?s 27 dias, enquanto o filme de PLA degradou em 20 dias, o que comprova que os filmes produzidos s?o biodegrad?veis. / This work has the main objective to obtain nano and microcrystals of cellulose, extracted from the pineapple leaf fibres (PALF), as reinforcement for the manufacture of biocomposite films with polymeric matrices of Poly(vinyl alcohol) (PVA) and Poly(lactic acid) (PLA). The polymer matrices and the nano and microcrystals of cellulose were characterised by means of TGA, FTIR and DSC. The analysis was performed on the pineapple leaves to identify the macro and micronutrients. The fibers of the leaves of the pineapple were extracted in a desfibradeira mechanical. The PALF extracted were washed to remove washable impurities and subsequently treated with sodium hydroxide (NaOH) and sodium hypochlorite (NaClO) in the removal of impurities, such as fat, grease, pectates, pectin and lignin. The processed PALF fibers were hydrolysed in sulfuric acid (H2SO4) at a concentration of 13.5 %, to obtain nano and microcrystals of cellulose. In the manufacture of biocomposite films, concentrations of cellulose, 0 %, 1 %, 3 %, 6 %, 9% and 12% were used as reinforcement to the matrices of PVA and PLA. The PVA was dissolved in distilled water at 80 ? 5 oC and the PLA was dissolved in dichloromethane at room temperature. The manufacture of biocomp?sitos in the form of films was carried out by "casting". Tests were carried out to study the water absorption by the films and mechanical test of resistance to traction according to ASTM D638-10 with a velocity of 50 mm/min.. Chi-square statistical test was used to check for the existence of significant differences in the level of 0.05: the lengths of the PALF, lengths of the nano and microcrystals of cellulose and the procedures used for the filtration using filter syringe of 0.2 ?m or filtration and centrifugation. The hydrophilicity of biocomp?sitos was analysed by measuring the contact angle and the thickness of biocomp?sitos were compared as well as the results of tests of traction. Statistical T test - Student was also applied with the significance level (0.05). In biodegradation, Sturm test of standard D5209 was used. Nano and microcrystals of cellulose with lengths ranging from 7.33 nm to 186.17 nm were found. The PVA films showed average thicknesses of 0.153 ?m and PLA 0.210 ?m. There is a strong linear correlation directly proportional between the traction of the films of PVA and the concentration of cellulose in the films (composite) (0,7336), while the thickness of the film was correlated in 0.1404. Nano and microcrystals of cellulose and thickness together, correlated to 0.8740. While the correlation between the cellulose content and tensile strength was weak and inversely proportional (- 0,0057) and thickness in -0.2602, totaling -0,2659 in PLA films. This can be attributed to the nano and microcrystals of cellulose not fully adsorbed to the PLA matrix. In the comparison of the results of the traction of the two polymer matrices, the nano and microcrystals have helped in reducing the traction of the films (composite) of PLA. There was still the degradation of the film of PVA, within a period of 20 days, which was not seen in the PLA film, on the other hand, the observations made in the literature, the average time to start the degradation is above 60 days. What can be said that the films are biodegradable composites, with hydrophilicity and the nano and microcrystals of cellulose, contribute positively in the improvement of the results of polymer matrices used.

Constituintes quimicos de amostra de licor preto, não-tratado, proveniente de efluentes industriais de polpa de celulose do Sul do Brasil foram extraidos utilizando a resina macroreticular Amberlite XAD-4. Foram identificados os seguintes . compostos, alguns com concentrações determinadas, utilizando-se cromatografia gasosa com coluna capilar de SE-30: fenol; guaiacol; catecol; 3,4-diclorocatecol (288 ug/l); triclorocatecol (5885 ug(l); tetraclorocatecol (16461 ug/l); 4,5,6- tricloroguaiacol (500 ug/1); 3,4,5-tricloroguaiacol; pentaclorofenol (21 ug/1); tetracloroguaiacol (423 ug/1) e triclorosirin gol (173 ug/1). Foram tamb~m determinados os indices de retenção com programação linear de temperatura sendo encontrados os seguintes valores: fenol (935); guaiacol (993); catecol (1192); 4,5, 6-tricloroguaiacol (1623); 3,4-diclorocatecol (1668); 3,4,5- tricloroguaiacol (1693), pentaclorofenol (1730); 3,4,5-triclorocatecol (1751); triclorosiringol (1764); tetracloroguaiacol (1769) e tetraclorocatecol (1908). Foi feita uma comparação entre o efluente não-trata do com o que sofreu tratamento primário e secundário e verificou-se que mesmo apos o referido tratamento persistia a existência dos compostos acima mencionados apenas em menor concentração. Também foi feita uma comparação dos efluentes industriais com um efluente"artificial" obtido em laboratório através de branqueamento de papelão com hipoclorito de sódio. Verificou-se que os efluentes são bastante semelhantes. O estudo destes compostos organoclorados nos efluentes industriais e de suma importância uma vez que eles geralmente apresentam elevado grau de toxidez e mutagenidade. Não sendo eliminados pelos processos convencionais de tratamento de efluentes terão efeito cumulativo no meio ambiente causando graves danos a fauna e a flora. / Chemical components of untreated black liquor from industrial effluents of cellulose pulp from Southern Brazil were extracted using macroreticularJI.mberlite XP..C-4 resin. The followin9 compounds were identified qualitatively and/or quantitatively by capillary 9as chromato9raphy on a SE-30 co1umn: phenol; guaiacol catechol; 3,4-dichlorocatecho1 (288 119!1); 4, 5, 6 5-trichlorocate(hol (5885 11911); pentachlorophenol (21 l-1911) tetrachloro9uaiacol (423 11911); trich1orosyringol(173 '11911) and tetra ch 1 o r o cate c h o 1 ( 1 6 4 6 1 lJ g !l) . The retention índices were also determined usin9 linear temperature programmin9 for the following compounds and the values obtained are indicated in parenthesis: pheno1 (935); guaiacol (993); catechol (1192); 4,5,6-trichologuaiacol (1623); 3 , 4- di c h 1 o r o cate cho 1 (1668}; 3,4,5-trichloroguaiacol (1663); pentachlorophenol (1739); 3,4,5-trich1orocatechol (1751) trichlorosyrin9ol (1764); tetrachloroguaiacol (1769) and chlorocatechol (1908). Comparison between untreated samples of black liquor and samples subjected to primary and secondary treatment showed that the effluent continues containing all the above mentioned compounds, only in lesser quantity. A comparison was also made between the industrial effluents and an "artificial" one obtained in tfte laboratory by bleaching of cardboard with sodium hypochlorite. It was found that the effluents are rather similar. The study of these chlorinated organic compounds in industrial effluents is of great importance because they are generally toxic and mutagenic. Since they are not eliminated by conventional treatment of effluents, they have a cumulative effect in the environment and cause serious damage to flora and fauna.

Este projeto tem como objetivo a derivatização de celulose sob condições homogêneas de reação, através de um método simples, reprodutível e eficiente nas três etapas do processo (ativação-dissoluçãoderivatização). O sistema de solvente DMAC/LiCI, utilizado na presente Dissertação, tem estado em crescente desenvolvimento nos últimos anos. Vários mecanismos têm sido propostos para uma dissolução rápida, com mínimo de formação de agregados e baixa degradação da cadeia de celulose. Foram utilizados nesse trabalho as celuloses Avicel PH 101 (DP = 150), eucalipto (DP = 685) e linter de algodão (DP= 850). Foi estudado o intumescimento (swelling) da celulose por uma série de solventes (próticos e apróticos) e misturas binárias, já que esta etapa é responsável pela degradação da estrutura fíbrilar por inchamento da fibra, e inserção de moléculas de solvente entre as cadeias, quebrando as ligações de H intermoleculares (etapa de ativação da celulose). O intumescimento determinado para solventes puros foi correlacionado com algumas propriedades dos solventes, incluindo seu volume molar, acidez, basicidade, polaridade/polarizabilidade e polaridade empírica, Vm, α; β; π*; e ET(30), respectivamente. Os resultados mostraram que: α ou β, Vm e π*; influenciam o intumescimento para os solventes próticos; Vm e π*; tem maior importância para os solventes apróticos; o DMSO é o solvente de maior poder de intumescimento. O último dado foi utilizado para modificar um método anteriormente desenvolvido, onde a celulose é dissolvida em LiCI/DMAC após uma etapa de ativação térmica, sob pressão reduzida. O método novo envolve pré-tratamento da celulose com DMSO, antes da sua dissolução no referido sistema de solvente. Este método, simples e eficaz, resultou em menor degradação da celulose, comprovada pela cor da solução (clara e límpida) e pela determinação do DP dos acetatos obtidos. Outro ponto positivo foi à dissolução do linter de algodão sem a necessidade de mercerização prévia. As relações Anidrido Acético/UAG na síntese de triacetatos de celulose foram 3, 3, 3,75 e 4,5 para as celulose Avicel PH 101, Eucalipto mercerizado, eucalipto e algodão respectivamente. O grau de acetilação foi determinado por RMN de 13C, indicando a seguinte ordem de reatividade: C6 > C2 > C3. / The objective of this work is the derivatization of cellulose, under homogeneous reaction conditions, bya simple, reproductive and efficient method, in the three steps of the process (activation-dissolution- derivatization). Previously, extensive work has been carried out on the solvent system studied in this work, DMAC/LiCl. Different mechanisms have been proposed to a fast dissolution with minimum aggregates formation and low degradation of cellulose chain. The following celluloses were used in this work: Avicel PH 101 (DP = 150), eucalyptus (DP = 685) and cotton linter (DP= 850). Cellulose swelling was studied in different solvents (protics and aprotics). This step is responsible for two phenomena: (i) fiber structure degradation through fiber swelling; and (ii) insertion of solvent molecules among the chains breaking intermolecular H-bonding (cellulose activation step). The determined swelling was correlated with some solvent properties as molar volume, acidity, basicidity, polarity/polarizability and empirical polarity, Vm, α; β; π*; and ET(30), respectively. The results showed that α or β, Vm and π* influence swelling in protic solvents; Vm and π* are important in aprotic solvents; and DMSO has the strongest swelling power. The last information was used to change a method developed before, where cellulose is dissolved in LiCI/DMAC after a thermal activation step under reduced pressure. The newmethod involves cellulose pre-treatment with DMSO, before the dissolution in the above-cited solvent system. This simple and efficient method resulted in smaller cellulose degradation verified by: (i) the color of the solution (clear and limpid) and (ii) the determination of PD of the obtained acetates. Another advantage of this method is the dissolution of cotton linter without previous mercerization. The relationship acetic anhydride/UAG found in the synthesis of cellulose triacetates were 3, 3, 3,75 e 4,5 for Avicel PH 101, mercerized eucalyptus, eucalyptus and cotton, respectively. Acetylation degree was determined by 13C NMR, the following reactivity order was observed C6 > C2 > C3.

No presente trabalho, foram preparados painéis rígidos compostos de polpa celulósica e nanofibras de celulose (NFC), utilizando como materiais aglomerantes o poli (metacrilato de metila) (PMMA) e uma resina acrílica comercial, empregados em suspensões aquosas do material celulósico e emulsões dos polímeros aglomerantes. Foi desenvolvido um novo método para a preparação dos materiais compósitos baseados em um processo de co-precipitação, onde o reforço de fibras de celulose e o polímero em emulsão são coagulados e isolados da fase aquosa. Foram investigadas misturas de resina/fibra contendo 25%, 50% e 75% de fibras em massa. O grande desafio encontrado foi a obtenção de dispersões homogêneas das fibras nas matrizes acrílicas, uma vez que a natureza hidrofílica da celulose em relação a natureza hidrofóbica das matrizes geralmente leva a separação entre os componentes e a formação de materiais heterogêneos. O processo estudado neste trabalho, conduziu à formação de placas espessas e homogêneas que foram moldadas por prensagem à quente. Os materiais foram caracterizados por meio de ensaios de espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA), ensaio dinâmico mecânico (DMA), ensaio de tração, absorção de água e microscopia eletrônica de varredura (MEV). As micrografias obtidas por MEV mostraram uma boa dispersão e adesão interfacial das NFC com os materiais acrílicos. Os ensaios de DMA e ensaios de tração evidenciaram o efeito de reforço superior NFC em relação a polpa celulósica. O comportamento dos compósitos obtidos com as NFC foi muito superior do que comportamento dos painéis obtidos com a polpa de celulose. O método desenvolvido para a produção de placas de polímeros acrílicos com altos teores de fibras de celulose se mostrou eficaz, sendo demonstrado o potencial das NFC como material de reforço. / In this work, there were prepared rigid panels of poly (methyl methacrylate) (PMMA) and a commercial acrylic resin reinforced with wood pulp and cellulose nanofibers (NFC). Wood pulp and cellulose nanofibers were used from its aqueous suspensions and the thermoplastic polymers used as emulsions. A new method for the preparation of composite materials based on a co-precipitation in which the reinforcement fibers of cellulose and polymer emulsion were coagulated and isolated from the aqueous phase has been developed. Thus, mixtures of resin/fiber containing 25%, 50% and 75% by weight fibers have been investigated. The challenge found to obtain homogenous dispersion of fibers in an acrylic resin matrix, since the hydrophilic nature of the cellulose compared to hydrophobic nature of matrices usually leads to separation of the components and the formation of heterogeneous materials. The process studied in this work led to the formation of thick and homogeneous composites in which were molded by hot pressing. The materials was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) thermogravimetric analysis (TGA), dynamical mechanical analysis (DMA), tensile testing, water absorption and scanning electron microscopy (SEM). The SEM micrographs showed good dispersion and interfacial adhesion of NFC with acrylic materials. DMA tests and tensile tests showed higher reinforcing effect NFC in relation to pulp. The method developed for the production of acrylic polymers panels with high cellulose fibers content is effective, being demonstrated the potential of NFC as reinforcing material. The behavior of the panels obtained with NFC was very behavior of the composites obtained from the wood pulp cellulose.

Constituintes quimicos de amostra de licor preto, não-tratado, proveniente de efluentes industriais de polpa de celulose do Sul do Brasil foram extraidos utilizando a resina macroreticular Amberlite XAD-4. Foram identificados os seguintes . compostos, alguns com concentrações determinadas, utilizando-se cromatografia gasosa com coluna capilar de SE-30: fenol; guaiacol; catecol; 3,4-diclorocatecol (288 ug/l); triclorocatecol (5885 ug(l); tetraclorocatecol (16461 ug/l); 4,5,6- tricloroguaiacol (500 ug/1); 3,4,5-tricloroguaiacol; pentaclorofenol (21 ug/1); tetracloroguaiacol (423 ug/1) e triclorosirin gol (173 ug/1). Foram tamb~m determinados os indices de retenção com programação linear de temperatura sendo encontrados os seguintes valores: fenol (935); guaiacol (993); catecol (1192); 4,5, 6-tricloroguaiacol (1623); 3,4-diclorocatecol (1668); 3,4,5- tricloroguaiacol (1693), pentaclorofenol (1730); 3,4,5-triclorocatecol (1751); triclorosiringol (1764); tetracloroguaiacol (1769) e tetraclorocatecol (1908). Foi feita uma comparação entre o efluente não-trata do com o que sofreu tratamento primário e secundário e verificou-se que mesmo apos o referido tratamento persistia a existência dos compostos acima mencionados apenas em menor concentração. Também foi feita uma comparação dos efluentes industriais com um efluente"artificial" obtido em laboratório através de branqueamento de papelão com hipoclorito de sódio. Verificou-se que os efluentes são bastante semelhantes. O estudo destes compostos organoclorados nos efluentes industriais e de suma importância uma vez que eles geralmente apresentam elevado grau de toxidez e mutagenidade. Não sendo eliminados pelos processos convencionais de tratamento de efluentes terão efeito cumulativo no meio ambiente causando graves danos a fauna e a flora. / Chemical components of untreated black liquor from industrial effluents of cellulose pulp from Southern Brazil were extracted using macroreticularJI.mberlite XP..C-4 resin. The followin9 compounds were identified qualitatively and/or quantitatively by capillary 9as chromato9raphy on a SE-30 co1umn: phenol; guaiacol catechol; 3,4-dichlorocatecho1 (288 119!1); 4, 5, 6 5-trichlorocate(hol (5885 11911); pentachlorophenol (21 l-1911) tetrachloro9uaiacol (423 11911); trich1orosyringol(173 '11911) and tetra ch 1 o r o cate c h o 1 ( 1 6 4 6 1 lJ g !l) . The retention índices were also determined usin9 linear temperature programmin9 for the following compounds and the values obtained are indicated in parenthesis: pheno1 (935); guaiacol (993); catechol (1192); 4,5,6-trichologuaiacol (1623); 3 , 4- di c h 1 o r o cate cho 1 (1668}; 3,4,5-trichloroguaiacol (1663); pentachlorophenol (1739); 3,4,5-trich1orocatechol (1751) trichlorosyrin9ol (1764); tetrachloroguaiacol (1769) and chlorocatechol (1908). Comparison between untreated samples of black liquor and samples subjected to primary and secondary treatment showed that the effluent continues containing all the above mentioned compounds, only in lesser quantity. A comparison was also made between the industrial effluents and an "artificial" one obtained in tfte laboratory by bleaching of cardboard with sodium hypochlorite. It was found that the effluents are rather similar. The study of these chlorinated organic compounds in industrial effluents is of great importance because they are generally toxic and mutagenic. Since they are not eliminated by conventional treatment of effluents, they have a cumulative effect in the environment and cause serious damage to flora and fauna.

A utilização da biomassa para produção de substâncias químicas e energia é um dos principais temas atualmente abordados, tanto na pesquisa básica como na aplicada. No Brasil, o cultivo do sisal é altamente produtivo e o uso como fonte de matéria-prima para a fabricação etanol é, sem dúvida, de grande valia dado que o país é atualmente o maior produtor e que 95% da planta, em média, é considerado rejeito de desfibramento que pode ser usado como fonte de biomassa. A transformação dos polissacarídeos presentes na biomassa em açúcares fermentáveis, visando produção de etanol, vem sendo largamente estudada por duas principais vias, a hidrólise ácida e a enzimática. No presente trabalho, foi desenvolvido um estudo visando à hidrólise de polpa de sisal utilizando ácido sulfúrico como catalisador. Para isso, hidrólises de polpa de sisal foram feitas em reações isotérmicas a temperaturas entre 60-100oC em solução de 30% (v/v) de H2SO4 e reações a 70oC em concentrações de ácido entre 30 e 50% (v/v). A partir dos resultados das reações isotérmicas, uma não isotérmica foi realizada variando-se a temperatura de 100 a 60oC (30% H2SO4), a fim de diminuir a formação de produtos da decomposição a partir dos açúcares gerados no licor. Para acompanhar os processos, em determinados intervalos de tempo, durante 6h, foram retiradas alíquotas dos licores de açúcares e derivados, os quais foram analisados por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), a fim de avaliar a natureza e o teor dos produtos da hidrólise. As celuloses residuais (não hidrolisadas), suspensas no meio, foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura, massa molar média por viscosimetria capilar e cristalinidade e dimensão de domínios cristalinos por difração de raios X. As massas molares médias das celuloses residuais diminuíram até dez vezes logo nos primeiros minutos de reação e os valores de cristalinidade mostraram que as hidrólises ocorrem primeiramente nas regiões não cristalinas da celulose sendo as regiões cristalinas uma grande barreira frente à hidrólise. Os resultados mostraram que o aumento da temperatura elevou consideravelmente a porcentagem de hidrólise, entretanto temperaturas maiores que 80oC (30% H2SO4) favoreceram consideravelmente a decomposição da glicose. A 70oC, concentrações de ácido superiores a 30% levaram ao aumento da formação de glicose, e a menores taxas de decomposição. Além desses, mais três experimentos a 100oC e 30% de H2SO4 foram realizados utilizando celuloses de sisal mercerizadas por 1, 2 e 3h. Os resultados mostraram que o pré-tratamento levou a diminuição de até 23% da cristalinidade e de até 21% da massa molar média da celulose além de eliminar polioses presentes. Os rendimentos mostraram um acréscimo de até 50% a mais na formação de glicose. Para cada condição reacional, foi feito um estudo cinético aplicando os teores de glicose obtidos a um modelo proposto para hidrólise de polpas celulósicas. Os resultados mostraram que todas as reações realizadas em 30% de H2SO4, assim como 35% H2SO4, 70oC, se ajustaram ao modelo. Porém, as reações realizadas a 70oC , com concentrações de ácido superiores a 35% H2SO4 não se ajustaram ao modelo. A partir dos resultados obtidos conclui-se que: A 30% H2SO4 e 100oC, é possível obter celulose microcristalina a partir de sisal; A hidrólise que levou a melhores rendimentos (maior formação de glicose e menor decomposição) foi a de 50% de H2SO4 e 70oC; A mercerização da polpa facilita muito a hidrólise ácida, melhorando o rendimento em até 50% no teor de glicose; A hidrólise não isotérmica se mostrou uma boa opção no que diz respeito à diminuição da formação de produtos de decomposição da glicose formada. Os resultados obtidos permitem projetar novas condições de hidrólise ácida, objetivando melhores rendimentos, e inclusive uso como pré-tratamento para hidrólise enzimática com intuito, por exemplo, de eliminar polioses. Até onde se tenha conhecimento, o estudo feito no presente trabalho para polpa de sisal, é inédito. / Biomass conversion into chemicals and energy has promoted great worldwide interest on basic research and industrial application. Sisal cultivation is highly productive and its use as cellulosic biomass source is very important, considering currently Brazil is the larger sisal producer and its fibers are only 5% of the plant while the rest is considered rejects. Among the aspects that demand continuous basic research, cellulosic biomass conversion to fermentable sugars is one of the important steps to produce ethanol. Many studies related to cellulose hydrolysis have been developed by two catalytic ways, enzymatic and acid hydrolysis. In the present work, acid hydrolysis of sisal pulp was studied, using sulfuric acid as catalyst. In order to evaluate the influence of parameters such as temperature and concentration of acid in hydrolysis process, isothermic reactions were made at temperatures between 60 and 100oC, at constant concentration of acid (30%) as well as reactions varying concentration of sulfuric acid between 30 and 50%, at constant temperature (70oC). In addition, some reactions were made with mercerized pulp. Based on the results of isothermic hydrolysis at 30% of H2SO4 a non isothermic experiment was carried out varying temperature from 100 to 60oC aiming to reduce decomposition products. During hydrolysis, samples, in short periods of time, were characterized by high precision liquid chromatography (HPLC) to evaluate sugars and decomposition products. Residual cellulose (not hydrolyzed) were characterized by, viscosimetry, X-Ray diffraction and Scanning Electron Microscopy (SEM). The results showed that: Temperature increasing has greater impact on cellulose hydrolysis, but temperatures of 80oC and up in a 30% of H2SO4 solution increases, considerably, glucose decomposition. Increasing of sulfuric acid concentration can improve cellulose hydrolysis and diminish glucose decomposition. Molar mass average of residual cellulose decreases for about 10 times just in the first minutes. X-Ray diffraction showed hydrolysis occurs initially on non crystalline domains and crystalline domains are a barrier to hydrolysis. To evaluate mercerization process, acid hydrolysis of mercerized pulp for 1, 2 and 3h were performed using 30% H2SO4 at 100oC. The results showed up to 23% less of crystallinity and 21% less of average molar mass on mercerized cellulose and a more effective process with up to 50% more of glucose yield. A kinetic study based on glucose yield was performed for all isothermic studied reaction conditions. The results showed that kinetic model applied to all 30-35% H2SO4 reactions, but superior concentrations of sulfuric acid are not adjustable to kinetic model proposed by Saeman. The results obtained in the presented study, allow to conclude that: Acid hydrolysis using 30% H2SO4 at 100oC can produce sisal microcrystalline cellulose; The conditions that led to the best results are 50% H2SO4 at 70oC; Pulp mercerization facilitate cellulose hydrolysis; Non-isothermic hydrolysis can be a good option for reducing glucose decomposition; The results obtained in this work allow to propose other conditions for acid hydrolysis aiming best glucose yields or even to apply as pre-treatment for enzymatic hydrolysis to eliminate hemicellulose for example. To our knowledge, this is the first study on acid hydrolysis of sisal pulp.

Orientador: Maria do Carmo Gonçalves / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-25T19:32:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Brandao_LarissaReis_D.pdf: 4901816 bytes, checksum: e2662ff13e1db4f6ba5a090882ebef83 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Neste trabalho foram preparados compósitos de acetato de celulose e polissiloxano, usando 3-isocianatopropiltrietoxissilano como agente de acoplamento em dois solventes distintos: tetrahidrofurano e N,N-dimetilformamida. A estrutura, os comportamentos térmico e dinâmico-mecânico, e a morfologia dos compósitos obtidos foram investigados. Inicialmente, o acetato de celulose foi modificado com o agente de acoplamento, por meio da reação entre os grupos hidroxila presentes na cadeia do acetato de celulose e os grupos isocianato presentes no agente de acoplamento. Os compósitos de acetato de celulose/polissiloxano foram então preparados usando duas etapas: (1) hidrólise seguida pela reação de condensação do acetato de celulose modificado na presença de água e (2) reação de condensação do acetato de celulose modificado na presença de polidimetilssiloxano com terminações silanol. Os compósitos, preparados em ambos solventes, apresentaram separação de fases que foi confirmada pela presença de micro e nanodomínios de siloxano dispersos na matriz de acetato de celulose, com boa adesão interfacial entre as fases. Os resultados demonstraram, para os compósitos preparados em tetrahidrofurano, que a incorporação da fase polissiloxano na matriz de acetato de celulose causou uma diminuição na temperatura de transição vítrea, módulo de armazenamento e dureza e um aumento do caráter hidrofóbico da superfície do acetato de celulose. Por outro lado, para os compósitos em N,N-dimetilformamida, a incorporação da fase polissiloxano causou um aumento na temperatura de transição vítrea, módulo de armazenamento e caráter hidrofóbico. Os compósitos apresentaram estabilidade térmica similar ao acetato de celulose puro, para os compósitos preparados em ambos os solventes. Foram preparados também nanocompósitos de acetato de celulose/nanocristais de celulose, pelo método casting, usando 3-isocianatopropiltrietoxissilano como agente de acoplamento. Os nanocristais de celulose foram obtidos a partir da hidrólise ácida com ácido clorídrico de fibras de algodão. Os nanocristais apresentaram formato de agulha. Os nanocompósitos preparados foram avaliados quanto às suas características estruturais, térmicas, dinâmico-mecânicas e morfológicas. Os nanocompósitos de acetato de celulose/nanocristais de celulose apresentaram uma diminuição na Tg e um aumento no módulo de armazenamento e no caráter hidrofóbico da superfície do acetato de celulose. Por outro lado, o nanocompósito de acetato de celulose modificado/nanocristais de celulose apresentou diminuição do caráter hidrofóbico quando comparado com o compósito acetato de celulose/polissilsesquioxano. Não foi observada variação na estabilidade térmica. Análises de microscopia eletrônica confirmaram a boa dispersão dos nanocristais de celulose na matriz de acetato de celulose, o que foi também confirmada pela transparência dos filmes obtidos. A metodologia proposta é, portanto, conveniente para a preparação de compósitos de acetato de celulose/polissiloxano, bem como nanocompósitos contendo nanocristais de celulose, o que permite obter materiais com propriedades úteis / Abstract: In this work, cellulose acetate and polisiloxane composites were prepared from 3-isocianatepropiltrietoxisilane as a coupling agent in two different solvents: tetrahidrofurane and N,N-dimethilformamide. The structure, thermal and dynamic-mechanical behavior, and morphology of the obtained composites were investigated. Initially, the cellulose acetate was modified with the coupling agent, by means of a reaction between the hydroxyl groups present in the cellulose acetate chain and the isocianate groups present in the coupling agent. The cellulose acetate/polisiloxane composites were prepared using two steps: (1) hydrolysis followed by condensation reaction of the cellulose acetate modified in the presence of water and (2) condensation reaction of the cellulose acetate modified in the presence of the polidimethilsiloxane with silanol endings. The composites prepared in both solvents presented phase separation which was confirmed by siloxane micro and nanodomains dispersed in the matrix of the cellulose acetate with good interfacial adhesion between the phases. The results demonstrated that for the composites prepared in THF, the incorporation of the polisiloxane phase in the cellulose acetate matrix caused a decreasing in the vitreous transition, storage and hardness moduli and an increasing of the hydrophobic character of the surface of the cellulose acetate. On the other hand, for the composites in DMF, the incorporation of the polisiloxane phase caused an increase in the vitreous transition, storage modulus and hydrophobic character. The composites presented thermal stability similar to the pure cellulose acetate for the composites prepared in both solvents. Nanocomposites of cellulose acetate/cellulose nanocrystals were also prepared of by the casting method using 3-isocianatepropiltrietoxisilane as a coupling agent. The cellulose nanocrystals were obtained from an acidic hydrolysis of cotton fibers. The nanocomposites prepared were investigated according to their structural, thermal, dynamic-mechanical and morphological characteristics. The nanocomposites of cellulose acetate/cellulose nanocrystals presented a decrease in the Tg and an increase in the storage modulus in relation to the CA matrix, but it was not observed a variation in the thermal stability. Microscopic analysis confirmed the good dispersion of the cellulose nanocrystals in the cellulose acetate matrix, which it was also confirmed by the transparency of the obtained films. Therefore, the proposed methodology is convenient for the preparation of the cellulose acetates/polisiloxane as well as nanocomposites containing cellulose nanocrystals, which allows to obtain materials with useful properties / Doutorado / Físico-Química / Doutora em Ciências