Obtenção de nanocompósitos baseados em nanofibras de celulose e hidrogéis polissacarídicos para aplicação na remoção ou liberação controlada de paraquat comercial - Angelotti, Arthur Maffei (2020)
Devido a sua propriedade de adsorção e liberação controlada de solutos, nos últimos anos o emprego de hidrogéis na agricultura buscando a redução e uso inteligente de insumo agrícolas vem se intensificando, reduzindo o impacto ambiental e perdas financeiras. O objetivo da dissertação foi a otimização e caracterização de hidrogéis bionanocompósitos formados a partir de poliacrilamida (PAAm) (escolhido por ser de natureza não tóxica, inércia biológica, e suas propriedades químicas e mecânicas controláveis) MC/CMC/HPMC e nanofibras de celulose bacteriana (NFCB) (escolhido devido as suas características de biocompatibilidade, alta capacidade de absorção de água e alta cristalinidade), tendo em vista a posterior utilização da matriz mais promissora como material adsorvedor de herbicida paraquat ou até mesmo como veículo carreador em sistemas de liberação controlada de pesticidas catiônicos. Em relação ao grau de intumescimento em água deionizada notou-se que este decresceu significativamente após a inserção da NFCB (em alguns casos 40%). Dentre os derivados de celulose estudados, o que apresentou os resultados mais satisfatórios foi o CMC, visto que, em algumas concentrações de NFCB o grau de intumescimento foi até aproximadamente 3 vezes maior que a dos outros polissacarídeos. Através da técnica de espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), notou-se que a NFCB pode estar ancorada a matriz do hidrogel por interações físicas. Por meio da técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV), pode-se comprovar a formação do hidrogel de CMC/PAAm/NFCB, e as mudanças morfológicas ocasionadas pela inserção desta nanoestrutura. Quanto ao grau de intumescimento em soluções salinas, houve uma redução em relação aos valores obtidos em água destilada, assim como nos estudos em diferentes pHs, confirmando a ação como reticulador físico da NFCB. Nos estudos de adsorção de paraquat os hidrogéis apresentaram comportamento de adsorvedores, principalmente a matriz contendo 2% (m/v) de NFCB, que adsorveu 78% de paraquat do meio. Esta mesma matriz também apresentou o melhor comportamento no mecanismo de liberação, uma vez que o material liberou controladamente o herbicida durante 42 dias. Desta forma, o bionanocompósito NFCB-CMC-PAAm apresenta grande potencialidade de aplicação como matrizes absorvedoras em remediação de águas contaminadas por pesticidas catiônicos ou como veículos carreadores em sistemas de liberação controlada.