Preparação fácil de xerogéis lignocelulósicos por congelamento alcalino e secagem ambiente

Recentemente, o método de secagem ambiente para a preparação de xerogéis tem atraído grande atenção devido ao seu baixo custo e alta eficiência de secagem. No entanto, as fortes forças capilares existentes durante a secagem ambiente causam encolhimento severo ou mesmo colapso dos aerogéis (chamados xerogéis). Embora a reticulação química ou o deslocamento da água por solventes orgânicos tenham sido tentados para resolver o problema, o uso extensivo de produtos químicos e os processos de deslocamento demorados parecem ser complexos e prejudiciais ao meio ambiente. Aqui, relatamos um método verde e eficiente para a preparação de um xerogel lignocelulósico. O xerogel foi fabricado por congelamento alcalino de fibras de eucalipto não branqueadas seguido de lavagem com água e secagem ambiente. O congelamento alcalino promoveu o inchaço das fibras e melhorou as ligações de hidrogênio entre as fibras, resultando na gelificação das fibras lignocelulósicas. Em specific, a lignina residual nas fibras reduziu a força capilar durante o processo de secagem. O xerogel lignocelulósico resultante alcançou uma baixa taxa de encolhimento (27,50%), baixa densidade (0,039 g cm⁻³), alta porosidade (97,57%) e excelente resistência mecânica (782,23 kPa), bem como estabilidade ambiental e baixa condutividade térmica (44,76 mW m⁻¹ Okay⁻¹). Xerogéis estruturados de forma semelhante poderiam ser gerados usando solução de NaOH reciclada. Essa técnica period adequada para produção a partir de diversos tipos de fibras vegetais, o que mostra suas grandes perspectivas de produção escalável.