Caracterização microestrutural de hidroxiapatita obtida por precipitação pelo método de via úmida para possível aplicação como um biomaterial
The search for materials with bioactive, osteoconductive and biocompatible characteristics has been widely investigated nowadays, due to the problems (accidents and bone failures) faced by society. From this arises Hydroxyapatite (HA), an inorganic bioceramic that presents particularities and simila...
| Autor principal: | NASCIMENTO, Damares da Cruz Barbosa |
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| Grau: | Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação |
| Publicado em: |
2022
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
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oai:https:--bdm.ufpa.br:8443:prefix-48462023-02-07T16:12:59Z Caracterização microestrutural de hidroxiapatita obtida por precipitação pelo método de via úmida para possível aplicação como um biomaterial NASCIMENTO, Damares da Cruz Barbosa CÂNDIDO, Verônica Scarpini http://lattes.cnpq.br/8274665115727809 https://orcid.org/0000-0002-3926-0403 Hidroxiapatita Biomateriais Via úmida Caracterização Hydroxyapatite Biomaterials Wet way Characterization CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA The search for materials with bioactive, osteoconductive and biocompatible characteristics has been widely investigated nowadays, due to the problems (accidents and bone failures) faced by society. From this arises Hydroxyapatite (HA), an inorganic bioceramic that presents particularities and similarities to the mineral apatite, found mainly in human bones and teeth. Its characteristics, with biocompatibility, cell adhesion, bioactivity and degradation are fundamental for possible applications as a biomaterial, in the performance of bone regeneration. As it is a calcium phosphate (Ca10(PO4)6(OH)2), many researches investigate routes that make it possible to obtain hydroxyapatite in its synthetic form, trying to get closer to the natural mineral. Thus, this work aims to synthesize and characterize hydroxyapatite using a precipitation technique by the wet method, using acid/base reagents of 0.5, 1.0, and 1.5 molar phosphoric acid (H2PO4) and ammonium hydroxide (NH4OH), in addition to calcium hydroxide (Ca(OH)2). In addition, vary the sintering parameters of 900 °C and 1000 °C for a period of 2 hours at a heating rate of 10 °C/min. In order to analyze the chemical elements and the microstructure of the material obtained, the techniques of Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-ray Diffraction (XRD), Rietveld Refinement, Scanning electron Microscopy (SEM) were performed. and Energy Dispersive spectroscopy (EDS). The FTIR results showed vibration bands of carbonates (CO3 2-) and phosphates (PO4 3-), characteristic for the material. As for the XRD, it showed hydroxyapatite and calcium oxide peaks, with crystallite sizes between 50 - 63 nm and crystallinity above 80%. Regarding the Rietveld refinement, percentages above 90% and GOF from 1 to 1.35 were obtained. In addition to these characterizations, SEM analyzes indicated irregular morphologies with different shapes and forms. Furthermore, by EDS analysis, the presence of calcium, phosphorus and oxygen was observed and also, through this result, the molar ratio of Ca/P between 1.50 and 1.72 was determined. The characterizations performed indicated the presence of type B carbonated hydroxyapatite, suggesting a manometric format, with good crystallinity and dense. Furthermore, it is suggested that the hydroxyapatite obtained in this study has great potential to be applied as a biomaterial. A busca por materiais com características bioativas, osteocondutivas e biocompatíveis tem sido amplamente investigados nos dias atuais, em razão dos problemas (acidentes e falhas ósseas) enfrentados pela sociedade. A partir disso surge Hidroxiapatita (HA), uma biocerâmica inorgânica que apresenta particulares e semelhanças ao mineral apatita, encontrado principalmente nos ossos e dentes humanos. Suas características, como biocompatibilidade, adesão celular, bioatividade e degradação são fundamentais para possíveis aplicações como um biomaterial, na atuação da regeneração óssea. Por ser um fosfato de cálcio (Ca10(PO4)6(OH)2), muitas pesquisas investigam rotas que tornem possível a obtenção da hidroxiapatita na sua forma sintética, tentando aproximar-se do mineral natural. Dessa forma, esse trabalho tem por finalidade sintetizar e caracterizar a hidroxiapatita utilizando técnica de precipitação pelo método de via úmida, com a utilização de reagentes ácido/base de 0,5, 1,0, e 1,5 molar de ácido fosfórico (H2PO4) e hidróxido de amônio (NH4OH), além de hidróxido de cálcio (Ca(OH)2). Além disso, variar os parâmetros de sinterização de 900 ºC e 1000 ºC por um período de 2 horas a uma taxa de aquecimento de 10 ºC/min. A fim de analisar os elementos químicos e a microestrutura do material obtido, foi realizada as técnicas de Espectroscopia no Infravermelho por Difração de Raio-X (DRX), Refinamento de Rietveld, Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia por Energia Dispersiva (EDS). Os resultados DRX, apresentaram picos de Hidroxiapatita e óxido de cálcio, com tamanhos de cristalitos entre 50 – 63 nm e cristalinidade acima de 80%. No que se refere ao refinamento de Rietveld, obteve-se percentuais acima de 90% e GOF de 1 a 1,35. A análise por FTIR apontaram bandas de vibrações de carbonatos (CO3 2-) e fosfatos (PO4 3), caraterísticos para o material. Quanto ao Além dessas caracterizações, as análises por MEV indicaram morfologias irregulares com formatos e formas diferentes. Além disso, por análise de EDS, observou-se a presença de cálcio, fósforo e oxigênio e também, por intermédio deste resultado, determinou-se a relação molar de Ca/P entre 1,50 e 1,72. As caracterizações realizadas indicaram a presença de hidroxiapatita carbonatada do tipo B, sugerindo um formato nanométrico, com boa cristalinidade e densa. Além disso, sugere-se que a hidroxiapatita obtida neste estudo apresente grande potencial para ser aplicada com um biomaterial. 2022-12-27T11:33:44Z 2022-12-27T11:33:44Z 2022-11-14 Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação NASCIMENTO, Damares da Cruz Barbosa. Caracterização microestrutural de hidroxiapatita obtida por precipitação pelo método de via úmida para possível aplicação como um biomaterial. Orientadora: Verônica Scarpini Cândido. 2022. 75 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Materiais) – Campus Universitário de Ananindeua, Universidade Federal do Pará, Ananindeua, 2022. Disponível em: https://bdm.ufpa.br:8443/jspui/handle/prefix/4846. Acesso em:. https://bdm.ufpa.br:8443/jspui/handle/prefix/4846 Acesso Aberto Disponível na internet via Sagitta |
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Biblioteca Digital de Monografias - UFPA |
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observed and also, through this result, the molar ratio of Ca/P between 1.50 and 1.72 was determined. The characterizations performed indicated the presence of type B carbonated hydroxyapatite, suggesting a manometric format, with good crystallinity and dense. Furthermore, it is suggested that the hydroxyapatite obtained in this study has great potential to be applied as a biomaterial. |
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