Aplicação da RMN de 13C no estado sólido ao estudo dos teores de lignina e carboidrados em amostras de bagaço de cana submetidas a tratamento ácido

Resumo

Em meio a um cenário mundial de busca por combustíveis renováveis, o conhecimento dos teores de celulose, lignina e hemicelulose em diferentes materiais de biomassa mostra-se de grande importância para sua utilização na indústria de biocombustíveis. Entretanto, os métodos atuais de determinação desses teores são procedimentos longos, trabalhosos e fazem uso de reagentes químicos nocivos ao meio ambiente. Nesse cenário, a espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) de 13C no estado sólido tem se mostrado uma das possíveis ferramentas espectroscópicas úteis para determinação dos teores de lignina e carboidratos em materiais lignocelulósicos. Neste trabalho, esse método foi utilizado para acompanhar as alterações nos teores de lignina e carboidratos em amostras de bagaço de cana de safra brasileira submetidas a tratamento com ácido clorídrico por diferentes tempos. Por meio da análise dos espectros de RMN de 13C, foi possível observar a rápida remoção de hemicelulose e de celulose em regiões estruturalmente desordenadas, bem como observou-se um processo de despolimerização da estrutura da lignina para longos tempos de tratamento. Por meio da contrução de curvas de calibração a partir de amostras padrões comerciais de lignina e celulose, foi possível estimar os teores de lignina, holocelulose e celulose cristalina nas amostras estudas, o que permitiu obsevar um aumento nos teores de lignina e celulose cristalina nas amostras tratadas. Análises do índice de cristalinidade por difração de raio-X corroboraram as informações obtidas por RMN, enquanto que imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura permitiram observar características gerais da superfície das fibras do bagaço de cana natural e submetido ao tratamento ácido.