Componentes de la biomasa para la síntesis de nuevos materiales poliméricos - Rodríguez Ramírez, Carlos Alejandro (2023)
La economía circular es la estrategia que actualmente se utiliza en la industria manufacturera para promover la sostenibilidad de sus productos. Este concepto postula que el valor de los productos, materiales y recursos debe mantenerse el mayor tiempo posible, reduciendo la generación de residuos y reutilizando para cerrar el ciclo. En Argentina, la caña Tacuara es una especie de bambú invasora de rápido crecimiento y sin gran valor comercial que es una fuente biopolímeros como lo son la celulosa, hemicelulosa y lignina. La producción de nuevos polímeros y materiales compuestos a partir de estos compuestos es el eje principal del presente trabajo. En el primer enfoque, preparamos nanofibras de celulosa cuya superficie se modificó covalentemente para cambiar su hidrofilia. Estos nuevos materiales se utilizaron como nanocargas en una matriz de ácido poliláctico, que permiten la preparación de películas biodegradables flexibles que evitan la formación de agregados y presentan una estabilidad térmica mejorada. Las pruebas mecánicas realizadas en el material resultante mostraron un efecto plastificante. Las hemicelulosas fueron empleadas para la síntesis de redes interpenetradas para ser usadas como captadores de colorantes contaminantes en efluentes acuosos. Por otro lado, esta fracción lignocelulósica fue modificada químicamente, empleando una reacción ambientalmente amigable como la cicloadición 1,3-dipolar. La reacción fue catalizada por cobre (I), se utilizó un derivado de azida hemicelulosas como dipolo y diferentes alquinos terminales (derivados alifáticos, aromáticos y heterocíclicos) como dipolarófilos. Estos demostraron la versatilidad y reproducibilidad de la reacción. Posteriormente, esta metodología se utilizó en la derivatización de la lignina con el objetivo de incorporarla a matrices de alcohol polivinílico que se aplicaron en la remoción de contaminantes residuales. Finalmente, se sintetizaron copolímeros de productos de degradación de lignina con derivados de carbohidratos que dieron lugar a productos anfifílicos.