Desenvolvimento e caracterização de sistemas de nanocompósitos PHB/argila brasileira para encapsulação de ureia. - Arjona, Jéssica de Carvalho (2019)
A ureia é o fertilizante a base de nitrogênio mais utilizado na agricultura; porém, é responsável por diversos problemas ambientais, que ocorrem devido às interações da ureia com o meio ambiente, nas quais essa substância pode ser degradada em moléculas menores que podem contaminar água, solo e ar, antes mesmo de poder ser absorvida pela planta. Para reduzir esses processos, uma das soluções seria empregar sistemas de liberação controlada, nos quais a ureia seria liberada em taxa contínua e controlada. Um desses sistemas são as microcápsulas, que são aplicadas em diversas áreas, como agrícolas, biomédicas e farmacêuticas, oferecendo vários benefícios, sendo um deles reduzir a perda dos princípios ativos encapsulados. Isso ocorre devido à encapsulação do mesmo, que o protegerá do contato direto com o meio externo. O objetivo deste trabalho foi investigar e caracterizar microcápsulas de poli(3-hidroxibutirato) (PHB) e de nanocompósito de PHB/argila com uma argila esmectita brasileira na forma natural (MMT) e também organofilizada (OMMT) para a liberação controlada de ureia para uso em fertilizantes. As microcápsulas de PHB, PHB/MMT e PHB/OMMT foram obtidas pelo método de emulsão óleo/água/óleo (o/a/o). A caracterização foi feita por Difração de Raios X (DRX), Espectroscopia Vibracional de Absorção no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia de Força Atômica (AFM), Análise Termogravimétrica (TG) e a biodegradação das microcápsulas foi determinada pela a norma ASTM D5988. Os dados de AFM forneceram a rugosidade da superfície das microcápsulas, mostrando que o aumento na concentração de agente emulsificante aumenta a rugosidade das microcápsulas. Além disso, a rugosidade está associada à cristalinidade das microcápsulas, como foi observado com as curvas de DRX. Pelas imagens de MEV observaram-se a morfologia e distribuição de diâmetro das microcápsulas, sendo que as microcápsulas encapsuladas com ureia tiveram seu aumento no diâmetro de cerca de 70%. A TG mostrou que os nanocompósitos apresentaram temperatura inicial de degradação levemente superior do que o PHB puro; e que a encapsulação de ureia reduziu a temperatura inicial de degradação para todas as microcápsulas, sendo as microcápsulas de PHB/MMT as que apresentaram maior temperatura de início de degradação entre elas. O ensaio de biodegradação indicou que as três microcápsulas apresentaram taxa de degradação semelhante e, assim sendo, foram degradas totalmente em um período de 5 meses e meio.