Publicação: Preparação e caracterização de complexos polieletrolíticos a partir de polímeros de fontes renováveis: uma abordagem sustentável
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CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA, CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA
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Morais, Luís Carlos de
Resumo
O interesse na utilização de polímeros renováveis é crescente por serem materiais não voláteis e facilmente recicláveis, tornando-os materiais ideais para aplicações em diversas áreas. Portanto, o objetivo desta pesquisa foi obter complexos de polieletrólitos e esferas por meio da associação de polieletrólitos de cargas opostas e com potencial para aplicações industriais, se utilizando de um método simples de mistura. Os polímeros usados incluíram quitosana, amido catiônico, carboximetil lignina, lignosulfonato de sódio e carboximetil celulose. A obtenção dos complexos polieletrolíticos (PECs) foi realizado por meio do contato entre as soluções catiônicas e aniônicas, resultando em interações bem sucedidas de quitosana com carboximetil lignina e lignosulfonato de sódio. As técnicas de espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), termogravimetria (TG e DTG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC) foram empregadas para caracterizar as soluções poliméricas e os PECs, o que resultou por revelar mudanças moleculares e diferenças nas propriedades térmicas dos materiais. As esferas produzidas com 3-5 mm foram obtidas com sucesso através da interação entre os polímeros de quitosana e lignosulfonato de sódio. A microscopia eletrônica de varredura (MEV) e a espectroscopia de raios X por energia dispersiva (EDS) confirmaram propriedades como a porosidade na superfície e na parte interna das esferas e o teor em massa dos elementos, respectivamente. Em suma, a pesquisa demonstrou a viabilidade de obter complexos de polieletrólitos e esferas a partir de uma abordagem de baixo custo comercial.
Abstract
The interest in the use of renewable polymers is growing due to their non-volatile and easily recyclable nature, making them ideal materials for applications in various fields. Therefore, the aim of this research was to obtain polyelectrolyte complexes and spheres through the association of oppositely charged polyelectrolytes, with the potential for industrial applications, using a simple mixing method. The polymers used included chitosan, cationic starch, carboxymethyl lignin, sodium lignosulfonate, and carboxymethyl cellulose. The formation of polyelectrolyte complexes (PECs) was achieved by contacting cationic and anionic solutions, resulting in successful interactions between chitosan and carboxymethyl lignin, as well as sodium lignosulfonate. Techniques such as Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetry (TG and DTG), and differential scanning calorimetry (DSC) were employed to characterize the polymeric solutions and PECs, revealing molecular changes and differences in the thermal properties of the materials. Spheres with diameters of 3-5 mm were successfully produced through the interaction between chitosan and sodium lignosulfonate polymers. Scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) confirmed properties such as surface and internal porosity of the spheres, as well as the elemental mass content, respectively. In summary, the research demonstrated the feasibility of obtaining polyelectrolyte complexes and spheres using a cost-effective commercial approach.
Palavras-chave
Quitosana, Chitosan, Lignosulfonato de sódio, Sodium lignosulfonate, Carboximetil lignina, Carboxymethyl lignin, Complexos de polieletrólitos, Polyelectrolyte complexes, Esferas, Spheres, Química, Chemistry
Citação
RODRIGUES, Marciele Gomes. Preparação e caracterização de complexos polieletrolíticos a partir de polímeros de fontes renováveis: uma abordagem sustentável. 2023. 91 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.470.
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