Influência do nióbio nas propriedades química, estrutural, mecânica e biológica da hidroxiapatita natural tratada termicamente assistida por método sonoquímico - Amorim, Mateus Oliveira de (Universidade Federal do Amazonas, 2023)
Neste estudo, com o intuito de agregar valor ao descarte de escamas da espécie Arapaima gigas, estas são utilizadas como fonte biogênica precursora para a obtenção de hidroxiapatita natural por meio de tratamentos térmicos. Somado a isso, é realizada a inserção de íons de Nb5+na fase cerâmica por meio da rota sonoquímica, sendo o principal objetivo, investigar por meio de caracterizações química, morfológica, estrutural e biológica a influência do íon metálico na estrutura da hidroxiapatita. O patamar de 700°C para os tratamentos térmicos tem base nas caracterizações térmicas por TG e DSC, indicando que a partir dessa temperatura não há perda de massa e, ao mesmo tempo, sendo a energia necessária para a formação da fase cristalina de HA. A técnica de MEVFEG revela que o material tratado termicamente apresenta partículas hexagonais para todas as amostras. No entanto, para as amostras dopadas, há o surgimento de pequenas esferas em torno dessas dispostas em aglomerados de partículas, sendo uma influência direta da etapa de aplicação da Sonoquímica. A análise por NIRS evidenciou que os comprimentos de onda (2300-2400 nm, 1800-2200 nm, 1390-1455 nm) característicos do modo vibracional do grupo fosfato (PO4)tem intensidades relativas afetadas conforme eleva-se a concentração molar de Nb na fase cerâmica, sendo um indicativo que a dopagem ocorre nesses sítios ou próximos a esses. A análise por DRX e refinamento por método Rietveld confirmou que a fase NbOPO apresenta picos isolados na região 23,84° e 24,50° (2Ɵ) nas amostras HA – 5, 10, 15 e 20% Nb, nos quais o refinamento convergiu para valores de parâmetros confiáveis de 𝜒2 próximos a 1. Além disso, para todas as amostras foi confirmada que a fase predominante se trata da HA hexagonal com grupo espacial P63/m. A análise microbiana não resultou na inibição do crescimento da espécie Escherichia coli, sendo este resultado interpretado como a não ocorrência do processo de desidroxilação da fase HA e nem da influência do Nb para que este ocorresse, sendo a perda do grupo hidroxila estrutural o responsável pela produção de radicais livres causadores do efeito bactericida da fase cerâmica. Além disso, o ensaio por nanoindentação demostrou que as amostras HA – 10 e 15% Nb apresentam maior dureza que as amostras com menores concentrações de Nb.