Síntese e caracterização de novos bionanocompósitos híbridos constituídos por polissacarídeo carboximetilcelulose e nanoargila com possível aplicação para remoção ou liberação controlada de defensivo agrícola paraquat - Garcia, João Antonio Farinelli (2018)
O objetivo do trabalho foi realizar a síntese dos bionanocompósitos constituídos de carboximetilcelulose (CMC), poliacrilamida (PAAm) e diferentes concentrações de nanoargila laponita RDS (0 % referência, 1 %, 2%, 4% e 5 %), com possibilidades de aplicação em sistemas de remoção/liberação controlada de pesticida paraquat. Foi possível confirmar a formação dos bionanocompósitos constituídos de CMC/PAAm/nanoargila utilizando as técnicas de espectroscopia de absorção no infravermelho (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A disposição das plaquetas de nanoargila na matriz polimérica foi avaliada pela técnica de difração de raios-X (DRX), em que resultou na possibilidade das plaquetas estarem intercaladas, além de possivelmente estarem esfoliadas. O comportamento térmico dos hidrogéis foi avaliado pelas análises termogravimétrica (TG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). Os bionanocompósitos se mostraram estáveis termicamente até aproximadamente 200 °C. Foi realizada a caracterização dos bionanocompósitos, determinando o grau de intumescimento (Q) em água destilada, diferentes soluções salinas (NaCl, CaCl2 e AlCl3) e soluções com diversos pH (1, 2, 4, 5, 6, 8 e 10). Observou-se uma redução nos valores de Q em baixas concentrações de nanoargila para água destilada (Q0% = 33,7 g/g para Q2% = 23,8 g/g), seguida de um acréscimo com o aumento do teor de nanoargila (Q4% = 28,4 g/g e Q5% = 33,01 g/g) em relação aos hidrogéis com 1 e 2 % de nanoargila. Foi também constatada forte influência (redução) nos valores de Q em soluções salinas, com valores aproximados de Q = 17, 16 e 8 g/g para NaCl, CaCl2 e AlCl3, respectivamente. Em soluções com pH baixo (1 e 2), os valores de Q foram aproximadamente 13-14 g/g, seguidos de um aumento para pH mais alto (4-10), com valores aproximados de 17-18 g/g. Ainda, foram determinados os parâmetros cinéticos n e k, constatando influência significativa nos valores dos parâmetros em diferentes meios de intumescimento. Porém, não foram observadas variações significativas nos valores de n e k em relação às diferentes concentrações de laponita RDS. Foram realizados estudos de adsorção e liberação do pesticida paraquat em água destilada e soluções com pH igual a 4, 7 e 10, nos quais resultaram em uma boa possiblidade de aplicação dos bionanocompósitos em sistemas de remoção/liberação controlada.