Otimização dos parâmetros de síntese de hidrogéis físicos magnéticos baseados em alginato de cálcio

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Miranda, Renato de Souza
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Processos biomédicos; Hidrogéis; Remediação de águas contaminadas; Biopolímeros; Hidrogéis magnéticos; Biomedical process; Hydrogels; Remediation of contaminated water; Biopolymers; Magnetic hydrogels
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/252348

Nas últimas décadas, a engenharia de materiais tornou-se de grande interesse profissional para formação acadêmica e oportunidades no eixo de negócios em prol da sociedade, em função das propriedades interessantes existentes em cada tipo de material. Visto isso, temos os hidrogéis, que são materiais poliméricos hidrofílicos cujo sua estrutura é tridimensionalmente reticulada a partir der ligações cruzadas, sendo eles compostos por polímeros naturais, sintéticos ou semissintéticos. Dentre os compostos naturais, podemos citar o alginato que é um copolímero extraído das algas marrons e da via metabólica de alguns microrganismos. Esta dissertação teve como objetivo otimizar os parâmetros de síntese de hidrogéis físicos magnéticos baseados em alginato de cálcio ((CaC6H7O6)n) observando suas propriedades de interesse científico. Com elemento de atração magnética, foram inseridas NPs de magnetita funcionalizadas com 3-aminopropiltrietoxissilano (Fe3O4.NH2). Algumas caracterizações foram realizadas nestes materiais para avaliar seu comportamento físico-químico, tais como grau de intumescimento, FTIR, DRX, TG e MEV. Nos estudos de intumescimento, todas as amostras demonstraram mecanismos de difusão Fickiana. Em relação ao pKa, foi verificado para matrizes com menores densidade de reticulação uma redução de 2,98 para 2,08 em amostras de mesma formulação e incorporadas com NPs magnéticas. A técnica de FTIR indicou a presença das NPs magnéticas e possíveis interações com a matriz, o que foi corroborado com a técnica de DRX, e pela redução de absorção de água. Através dos ensaios termogravimétricos, verificou-se que em temperaturas em aproximadamente 350 a 550ºC houve degradação da cadeia carbônica formando o carbonato. Não foi observado alteração na temperatura inicial de decomposição com a inserção de NP. A partir da técnica de MEV, foi constatado a superfície porosa com poros interconectados de todos os materiais estudados. A partir dos resultados de EDS, foi possível confirmar a presença das NPs na matriz de alginato a partir da detecção do elemento Fe. Desta forma, conclui-se que a matriz possui estabilidade térmica favorável, com características interessantes de captação de água e diversas aplicações para remediação de água contaminada ou até mesmo na área médica, buscando principalmente novas alternativas sustentáveis, biodegradáveis e de baixo custo.