Produção e caracterização de whiskers de beta-quitina por diferentes tratamentos ácidos e sua aplicação na remoção de corantes em meio aquoso

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Habitzreuter, Filipe
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: acid treatment; adsorção (tratamento de água); adsorption (water treatment); chitin whiskers; nanocristais; nanocrystals; physical-chemical properties; propriedades físico-químicas; tratamentos ácidos; whiskers de beta-quitina; whiskers de quitina
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-02022022-152957/

O presente trabalho teve como objetivo principal a produção de whiskers de α-quitina a partir de tratamentos com diferentes ácidos, como ácido clorídrico (HCl), ácido sulfúrico (H2SO4) e ácido fosfórico (H3PO4), com intuito de verificar as diferenças estruturais e físico-químicas promovidas pelo diferentes tratamentos. A quitina de partida foi caracterizada quanto a sua massa molecular viscosimétrica média, grau médio de acetilação e também por espectroscopia de ressonância magnética nuclear de carbono (RMN 13C). Os diferentes tratamentos ácidos foram realizados e os whiskers produzidos foram caracterizados quanto sua morfologia por técnicas de microscopias eletrônicas de varredura (MEV) e transmissão (MET), bem como de força atômica (MFA). Não foram observadas alterações no grau médio de acetilação, indicando que os tratamentos ocorreram preferencialmente na hidrólise das ligações glicosídicas, levando a substancial diminuição das massas moleculares. Foram observadas diferentes morfologias: para os whiskers produzidos por HCl (WHCl) e H2SO4 (WH2SO4), foram observados cristais estreitos e alongados, ao passo que para WH3PO4, sua estrutura se apresentou na forma esférica e de tamanho reduzido, como consequência do tratamento mais agressivo utilizado (9M). Além disso, foram observadas diferenças estruturais pelas técnicas de RMN e espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), sobretudo para a amostra WH3PO4. Foi constatado que houve conversão de β-quitina em α-quitina neste caso, evidenciado pela presença de picos característicos de ressonância, bandas na região da amida I no FTIR e também diferenças nos padrões de difração de raios X (DRX). Apesar disso, não foram observadas substituições químicas de grupos sulfato e fosfato nas superfícies dos whiskers. Por fim, os whiskers foram utilizados para remoção de corantes em meio aquoso, como alaranjado de metila e azul de metileno, escolhidos por suas diferentes estruturas químicas. Através dos ensaios de adsorção, foi observado que não há interação dos whiskers com azul de metileno, ao passo que houve moderada remoção de alaranjado de metila. Com isso, parâmetros cinéticos foram calculados e indicaram rápida adsorção em meio aquoso, sobretudo para a amostra WH2SO4.