Nova abordagem para extração de celulose do endocarpo de tucumã e sua caracterização estrutural

Resumo

A reciclagem de resíduos vegetais em produtos úteis representa uma alternativa verde para evitar problemas ambientais. O fruto da palmeira tucumã ( Astrocaryum aculeatum Meyer) é amplamente utilizado na região amazônica para alimentação e artesanato. Devido à grande quantidade de endocarpo desperdiçado do Tucumã, este trabalho propõe uma nova abordagem para extração de celulose e sua caracterização estrutural. Difração de raios X (XRD), Refinamento de Rietveld, Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM), Espectroscopia de Fourier por transformada de infravermelho (FTIR) e Análise Térmica (TG/DSC) foram utilizados para caracterização da celulose extraída. Padrões XRD do in naturao endocarpo do tucumã apresentou um conteúdo cristalino natural embutido em uma matriz não cristalina. Nanocristais de celulose foram observados no padrão XRD da celulose extraída, mostrando uma boa concordância com o tipo II. O refinamento de Rietveld permitiu a obtenção dos parâmetros da célula ( = 118,43(4)°). O tamanho médio aparente do cristalito e a microdeformação foram, respectivamente, 20,0 Å e 0,1%. Dois métodos diferentes foram aplicados para estimativa de cristalinidade a = 8,43(1) Å, b = 9,50(1) Å, c = 9,39(3) Å e γpercentagem. No primeiro método foi aplicada a razão de altura entre a intensidade do pico cristalino e a intensidade total após a subtração do conteúdo não cristalino, levando a 48,5%. A segunda abordagem foi realizada usando a área amorfa e a área total do pico (1 1 0) do difratograma experimental, levando a 31,5%. A diferença na porcentagem de cristalinidade em relação a essas duas abordagens utilizadas pode ser explicada pelo fato de o primeiro método não considerar os picos largos resultantes da difração dos nanocristais. A espectroscopia FTIR evidenciou uma estrutura de celulose tipo II. As imagens SEM mostraram fibras de tamanho micrométrico com espessuras variadas. No entanto, uma nova morfologia de nanoestruturas esféricasfoi observada nas fibras da matriz tipo II. A análise térmica sugere que a celulose extraída tem baixa estabilidade térmica , resultado de cadeias mal ordenadas e empacotadas. Uma grande banda exotérmica foi encontrada na curva DSC e associada à liberação de energia da degradação da fase amorfa. Assim, este trabalho extraiu com sucesso a celulose do endocarpo do tucumã e permitiu sua caracterização estrutural, morfológica e térmica.