Hidrogéis superabsorventes à base de gelanas desacetilada e altamente acetilada preparados por diferentes métodos

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Tipo do documento:	Tese
Título:	Hidrogéis superabsorventes à base de gelanas desacetilada e altamente acetilada preparados por diferentes métodos
Título(s) alternativo(s):	Superabsorbent hydrogels made from deacetylated and highly acetylated gellan gums prepared by different methods
Autor:	Souza, Flavio Silva de
Primeiro orientador:	Mello, Ivana Lourenço de
Primeiro coorientador:	Costa, Marcos Antonio da Silva
Primeiro membro da banca:	Aguiar, Alcino Palermo de
Segundo membro da banca:	Rojas, Edwin Gonzalo Azero
Terceiro membro da banca:	Teixeira, Viviane Gomes
Quarto membro da banca:	Delpech, Marcia Cerqueira
Resumo:	O objetivo desse estudo foi à preparação e caracterização de hidrogéis de gelana nas formas desacetilada e altamente acetilada, sozinhos ou misturados. Diferentes metodologias de preparo dos hidrogéis foram avaliadas, variando-se as condições reacionais (pH, temperatura e agente reticulante). As amostras foram caracterizadas por termogravimetria (TG), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) acoplada a um elemento de reflexão total atenuada (ATR), microscopia eletrônica de varredura (SEM), ensaios de resistência à compressão, espectroscopia de ressonância magnética nuclear de 13C no estado sólido (NMR), grau de intumescimento e ensaio reológico. Os resultados de inchamento mostraram que os hidrogéis produzidos podem ser classificados como materiais superabsorventes, sendo que os maiores intumescimentos foram obtidos com as amostras preparadas com a gelana altamente acetilada (HA) em pH ácido e nas misturas que apresentavam maior proporção desse tipo de gelana. O hidrogel escolhido para uma possível aplicação em condicionamento de solos ou liberação controlada de herbicidas foi preparado com a mistura das gelanas na proporção 30:70 (LA:HA), na concentração total de polissacarídeos de 1,0 % (m/v), em pH 4. Por meio das micrografias de SEM foi possível verificar que a morfologia das amostras apresentou-se bastante diferenciada, conforme se variou o pH, a temperatura e o agente reticulante. Os espectros de infravermelho apresentaram as bandas de absorção características de cada gelana, sendo que as mesmas foram deslocadas de acordo com a formação de ligações de hidrogêno intra e intermoleculares entre as cadeias de gelana. Os ensaios reológicos mostraram que todos os hidrogéis a 25ºC, independente do tipo de gelana e do pH, apresentaram histerese, comportamento típico de fluidos tixotrópicos. Além disso, as amostras, também, apresentaram redução da viscosidade com o aumento da taxa de deformação, típico de fluidos não newtonianos pseudoplásticos. Os resultados obtidos nesta Tese sugerem a possibilidade de os hidrogéis preparados serem utilizados em aplicações específicas voltadas para a área da agricultura, como irrigação e liberação controlada de insumos agrícolas
Abstract:	The objective of this study was to preparation and characterization of hydrogels from gellan gum in the deacetylated and highly acetylated forms. Different methods to prepare the hydrogels were tested, varying the reaction conditions (pH, temperature and crosslinker). The samples were characterized by thermogravimetric analysis (TG), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) together with attenuated total reflectance (ATR), scanning electron microscopy (SEM), compression strength tests, solid-state 13C nuclear magnetic resonance (NMR), swelling tests and rheological assays. The swelling results showed that the hydrogels could be classified as superabsorbent, with the largest swelling degrees being obtained with the samples prepared with highly acetylated gellan (HA) at acidic pH and in mixtures that contained the highest proportion of this type of gellan. The hydrogel chosen for the possible application in soil conditioning or controlled release in herbicides was prepared with a mixture of gellans in the proportion of 30:70 (LA:HA), with total polysaccharide concentration of 1.0% (m/v), at pH 4. The SEM images revealed that the morphology of the samples was highly differentiated, according to the variation of pH, temperature and crosslinker. The FTIR spectra presented absorption bands characteristic of each gellan type, and they were shifted according to the formation of intra and intermolecular hydrogen bonds between the gellan chains. The rheological assays showed that all the hydrogels at 25 ºC, irrespective of gellan type and pH, presented hysteresis, typical behavior of thixotropic fluids. Besides this, the viscosity of the samples declined with increasing deformation rate, typical of non-Newtonian pseudoplastic fluids. The results obtained suggest the possibility of using the hydrogels studied in specific applications in the agricultural area, such as irrigation and controlled release of agricultural inputs
Palavras-chave:	Hydrogel deacetylated gellan highly acetylated gellan crosslinking mechanism superabsorbent thermal properties compression Hidrogel gelana desacetilada gelana altamente acetilada mecanismo de reticulação superabsorvente propriedades térmicas compressão
Área(s) do CNPq:	CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::POLIMEROS E COLOIDES
Idioma:	por
País:	BR
Instituição:	Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição:	UERJ
Departamento:	Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química
Programa:	Programa de Pós-Graduação em Química
Citação:	SOUZA, Flavio Silva de. Hidrogéis superabsorventes à base de gelanas desacetilada e altamente acetilada preparados por diferentes métodos. 2017. 193 f. Tese (Doutorado em Química ambiental; Polímeros) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2017.
Tipo de acesso:	Acesso Aberto
URI:	http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/15654
Data de defesa:	1-Nov-2017
Aparece nas coleções:	Doutorado em Química

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