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Dissertação
Estudo estrutural e morfológico de membranas de quitosana e de N,O-carboximetilquitosana
Neste trabalho dois conjuntos de amostras foram estudados segundo o ponto de vista morfol´ogico e estrutural. O primeiro conjunto representa as amostras em p´ o: Quitosana (Q) adquirida da Yue Planting – China; N,O-carboximetilquitosana s ´odica (NaCMQD) adquirida da Dayang Chemicals – China e da...
Autor principal: | Soares, Geicilene Katrine de Paiva |
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Outros Autores: | http://lattes.cnpq.br/1697010784450363 |
Grau: | Dissertação |
Idioma: | por |
Publicado em: |
Universidade Federal do Amazonas
2016
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Assuntos: | |
Acesso em linha: |
http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/4876 |
Resumo: |
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Neste trabalho dois conjuntos de amostras foram estudados segundo o ponto de vista
morfol´ogico e estrutural. O primeiro conjunto representa as amostras em p´ o: Quitosana
(Q) adquirida da Yue Planting – China; N,O-carboximetilquitosana s ´odica
(NaCMQD) adquirida da Dayang Chemicals – China e da Heppe Medical – Alemanha.
O segundo conjunto representa as amostras na forma de membranas, sintetizadas
em laborat ´ orio, a partir das amostras em p´o mencionadas anteriormente: Membrana
de Quitosana (M-Q), Membrana de N,O-carboximetilquitosana sintetizada a partir da
Quitosana obtida da Dayang Chemicals (M-CMQD) e N,O-carboximetilquitosana sintetizada
a partir da Quitosana obtida da Heppe Medical (M-CMQH). Atrav´es das medidas
de Espectroscopia de Ressonˆancia Magn´etica Nuclear de Carbono 13 (RMN 13C) foi
poss´ıvel determinar o grau m´edio de acetilac¸ ˜ao GA e substituic¸ ˜ao GS para as amostras
NaCMQD e NaCMQH, bem como propor uma estrutura molecular para cada amostra.
Os difratogramas das amostras na forma de p´o (Q, NaCMQD e NaCMQH) e membrana
(M-Q, M-CMQD e M-CMQH) foram obtidos atrav´es da difrac¸ ˜ao de raios X (DRX), e
mostrou que a amostra Q apresentou uma quantidade maior de picos, localizados em
2 = 10; 4; 19,8; 22,2; 29,6; 35,3 e 40;9 , em relac¸ ˜ao `a sua respectiva membrana MQ
com picos localizados em 2 = 10;4 e 15;1 ; entre 2 = 19;8 e 35;3 ; e entre
2 = 38;6 e 44;5 . O mesmo aconteceu para a amostra NaCMQD (entre 2 = 8;9 e
13;2 ; 2 = 20;1 e entre 2 = 33;2 e 42;2 ) e sua respectiva membrana M-CMQD
com picos localizados entre 2 = 10;3 e 13;7 ; 2 = 19;8 e 25;7 ; 2 = 37;8 e 45;1 .
J´a as amostras NaCMQH e M-CMQH apresentaram perfis de DRX semelhantes (entre
2 = 8;9 e 13;3 ; 2 = 17;6 e 26;4 ; 2 = 35;0 e 43;1 ). O percentual de cristalinidade
foi estimado utilizando-se os perfis de DRX, atrav´es do programa Peak Fitting
Module. Para as amostras na forma de p´ o, Q, NaCMQD e NaCMQH, os percentuais
de cristalinidade foram encontrados em torno de 45, 40 e 30%, respectivamente. Para
as amostras na forma de membrana, M-Q, M-CMQD e M-CMQH, a cristalinidade ficou
em torno de 35, 30 e 30%, respectivamente. A quitosana em p´o e membrana (Q
e M-Q) apresentaram maior percentual cristalinidade possivelmente devido ao menor
tamanho de seus grupos laterais, facilitando o empacotamento regular de suas
cadeias, j´a que as carboximetilquitosanas apresentaram grupos laterais extensos, como
constatado por RMN 13C, o que dificulta o empacotamento das cadeias, diminuindo
seus dom´ınios cristalinos. O ajuste Le Bail foi realizado atrav´es do programa FullProf
para refinar os parˆametros de cela inicialmente encontrados em literatura, com sistema
cristalino ortorrˆombico. Os parˆametros de cela refinados para as amostras Q e
M-Q apresentaram a = 9 ° A, b = 16 °A e c = 10 A° , aproximadamente; para as amostras
NaCMQD, M-CMQD, NaCMQH e M-CMQH, os valores dos parˆametros refinados
forama = 13 ° A, b = 19 °A e c = 10 A° , aproximadamente. O tamanhome´dio de seus cristalitos
e suas respectivas anisotropias para as amostras Q, M-Q, NaCMQD, M-CMQD,
NaCMQH e M-CMQH foram de 29 (4) ° A, 16 (4) ° A, 32 (7) ° A, 23 (2) ° A, 20 (1) °A e 24 (1)A° , respectivamente. O aumento dos paraˆmetros de cela a e b nas carboximetilquitosanas
ocorreu devido `a inserc¸ ˜ao de grupos laterais provenientes da carboximetilac¸ ˜ao da
Quitosana, resultando em dificuldade de empacotamento das cadeias e, consequentemente,
na cristalinidade e nas dimens˜oes anisotr´opicas dos cristalitos. As morfologias
dos p´os e membranas foram avaliadas atrav´es da Microscopia Eletrˆonica de Varredura
(MEV). As amostras em forma de p´o (Q, NaCMQD e NaCMQH) apresentaram uma
variedade de tamanhos de seus gr˜aos, os quais n˜ao apresentaram uniformidade. As
membranas (M-Q, M-CMQD e M-CMQH) foram classificadas de acordo o tamanho
dos seus poros e espessura de suas fibras atrav´es do programa ImageJ. Todas as membranas
apresentaram poros maiores que 50 nm (macroporos) e as espessuras de suas
fibras foram encontradas com maior frequˆencia em torno de 0,15 m (M-Q), entre 5 e
10 m (M-CMQD) e em torno de 5 m (M-CMQH). A estabilidade t´ermica das amostras
foi avaliada atrav´es da An´alise Termogravim´etrica (TGA/DTG). A forma f´ısica das
amostras, bem como o seu grau de cristalinidade, influenciou os principais eventos
t´ermicos. Entre as amostras em p´ o, a quitosana apresentou maior estabilidade t´ermica
com temperatura inicial de degradac¸ ˜ao de 283 C. Entre as membranas, as amostras
M-Q e M-CMQH apresentaram valores similares de temperatura inicial de degradac¸ ˜ao
em torno de 233 C. Dessa forma, este trabalho apresentou uma avaliac¸ ˜ao sistem´atica
de Quitosana e N,O-Carboximetilquitosana, bem como de suas respectivas membranas,
evidenciando caracter´ısticas intr´ınsecas das amostras segundo o ponto de vista
estrutural e morfol´ogico, esperando-se contribuir de maneira significativa com a comunidade
cient´ıfica com os dados aqui apresentados. |