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Título : Obtención de nanocelulosa a partir del rastrojo de maíz (zea mays L.) mediante hidrólisis ácida
Autor : Guayasamín Guachamín, Marlon Alexis
Director(es): Carrera Almendariz, Luis Santiago
Tribunal (Tesis): Rodríguez Pinos, Adrián Alejandro
Palabras claves : TECNOLOGÍA Y CIENCIAS DE LA INGENIERÍA;INGENIERÍA QUÍMICA;RESIDUOS AGROINDUSTRIALES;CELULOSA;MATERIAL LIGNOCELULÓSICO;NANOESTRUCTURAS;NANOCELULOSA
Fecha de publicación : 31-ene-2022
Editorial : Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citación : Guayasamín Guachamín, Marlon Alexis. (2021). Obtención de Nanocelulosa a partir del rastrojo de maíz (zea mays L.) mediante hidrólisis ácida. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Identificador : UDCTFC;96T00775
Abstract : This research work sought to obtain nanocellulose from corn stubble (Zea Mayz L) through acid hydrolysis. In such a way that the stubble was characterized and cellulose was obtained removing impurities efficiently; In addition, the performance of nanocellulose was experimentally determined to characterize it by infrared spectroscopy (FT-IR) and microscopy scanning electronics (MEB). This research work sought to obtain nanocellulose from corn stubble (Zea Mayz L) through acid hydrolysis. The stubble was characterized and cellulose was obtained by removing impurities efficiently; furthermore, the performance of nanocellulose was experimentally determined to characterize it by infrared spectroscopy (FT-IR) and scanning electron microscopy (SEM). The characterization of the raw material was carried out by proximal analysis, cellulose was analyzed by light microscopy, FT-IR and SEM and nanocellulose was characterized by FT-IR and SEM. The impact it has on obtaining cellulose was studied by varying temperatures and alkaline hydrolysis times using 5% NaOH for each part of the corn stubble. With the highest yielding cellulose, the conversion to nanocellulose was carried out with sulfuric acid at 64% and 45 degrees Celsius, varying the ratio of the volume of solution and the weight of cellulose. It was determined that the most suitable washing for cost and availability is centrifugation at 4000 rpm, for 20 minutes and subsequently drying at 80 degrees Celsius for 8 hours to finally obtain the nanostructures. For the statistical analysis, the Univariate Analysis of Variance was used, resulting in that of the nine treatments, the most relevant were eight and nine for their performance greater than 30% and seven and nine exceeding 33% of performance for cellulose of the leaves and the stem respectively. For nanocellulose, the most significant treatments were three and five with a yield greater than 5% and treatments one and five with an average yield of 3.5% for nanocellulose from corn leaves and stalks, respectively. It is recommended for a later investigation to vary the concentration of the acid to corroborate if the concentration does not influence the crystallinity of the nanostructures.
Resumen : Este trabajo de investigación buscó obtener nanocelulosa a partir de rastrojo de maíz (Zea Mayz L) mediante una hidrólisis ácida. De tal manera que se caracterizó el rastrojo y se obtuvo celulosa retirando impurezas de forma eficiente; además se determinó el rendimiento de la nanocelulosa experimentalmente para caracterizarla por espectroscopía infrarroja (FT-IR) y microscopía electrónica de barrido (MEB). La caracterización de la materia prima se llevó a cabo mediante análisis proximal, la celulosa se analizó por microscopia óptica, FT-IR y MEB y la nanocelulosa se caracterizó por FT-IR y MEB. Se estudió la incidencia que tiene en la obtención de celulosa al variar temperaturas y tiempos de hidrólisis alcalina usando NaOH al 5% para cada parte del rastrojo de maíz. Con la celulosa de mayor rendimiento se procedió hacer la conversión a nanocelulosa con ácido sulfúrico al 64% y 45 grados Celsius, variando la relación volumen de solución y peso de celulosa. Se determinó que el lavado más adecuado por costo y disponibilidad es la centrifugación a 4000 rpm, por 20 minutos y posteriormente secado a 80 grados Celsius por 8h para obtener finalmente las nanoestructuras. Para el análisis estadístico se utilizó el Análisis de Varianza unifactorial, dando como resultado que de los nueve tratamientos los más relevantes fueron el ocho y nueve por su rendimiento superior al 30% y el siete y nueve superando el 33% de rendimiento para la celulosa de las hojas y el tallo respectivamente. Para la nanocelulosa los tratamientos más significativos fueron el tres y cinco con un rendimiento superior al 5% y los tratamientos uno y cinco con un rendimiento promedio de 3,5% para la nanocelulosa de hojas y tallos de maíz respectivamente. Se recomienda para una investigación posterior variar la concentración del ácido para corroborar si no influye la concentración en la cristalinidad de las nanoestructuras.
URI : http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/17692
Aparece en las colecciones: Ingeniero/a Químico/a

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