Estudo de filmes híbridos de celulose e polímeros sintéticos para imobilização de nanopartículas de prata

Estudo de filmes híbridos de celulose e polímeros sintéticos para imobilização de nanopartículas de prata

Author Barroso, Bruno Lupi Autor UNIFESP Google Scholar
Advisor Camilo, Fernanda Ferraz Autor UNIFESP Google Scholar
Institution Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Graduate program Química - Ciência e Tecnologia da Sustentabilidade
Abstract Microcrystalline cellulose and hydropropylmethylcellulose (HPMC) films, added with two synthetic polymers, polyvinylalcohol (PVA) and polyvinylpyrrolidone (PVP), were produced on the present study. The aim of PVA and PVP addition was to manufacture more transparent cellulose films with better mechanical properties. Microcrystalline cellulose films containing PVA and PVP were prepared by two methods. In method A, all polymers were solubilized in an ionic liquid, 1-butyl-3- methylimidazolium (BMImCl), while in method B the synthetic polymers were dissolved in dimethyl sulfoxide (DMSO) and then mixed in the dissolved cellulose, using BMImCl as solvent. HPMC films containing PVA and PVP were prepared by mixing the aqueous solutions of all the polymers and subsequent water removal. Cellulose films containing PVA or PVP, prepared by methods A and B, were obtained by the addition of water in the cellulose solution containing the synthetic polymers. Although they are soluble in water, both PVA and PVP remain in the cellulose film due to the interactions, via hydrogen bonds, that they establish with cellulose. The PVA addition generates more transparent films than the cellulose one. The PVP addition generates more transparent films only when DMSO is used in the process. In general, the cellulose films containing PVA and PVP are amorphous and exhibit similar thermal stability than the cellulose film. The mechanical properties of films containing cellulose and PVA/PVP have not been markedly improved over the cellulose film. HPMC films are colorless and their transparency increase as the concentration of PVA or PVP increases. The films are amorphous and there is good miscibility between the biopolymer and the synthetic polymers within the different proportions tested. HPMC establishes hydrogen bonds with PVA and PVP. The thermal stability of the films is high. The elongation capacity of the films also increases as the concentration of synthetic polymer increases. Aiming to use HPMC films with greater transparency and better mechanical properties as curatives for second degree burns, 2.5% by mass of silver nanoparticles were added to these films. They exhibited microbicidal activity against S. aureus and E. coli.

Nessa dissertação foram produzidos filmes de celulose microcristalina e hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) acrescidos de dois polímeros sintéticos, polivinilálcool (PVA) e polivinilpirrolidona (PVP). O objetivo da adição de PVA e PVP nos filmes de celulose foi produzir filmes mais transparentes e com melhores propriedades mecânicas. Os filmes de celulose microcristalina contendo PVA e PVP foram preparados por dois métodos. No método A, todos os polímeros foram solubilizados em um líquido iônico, o cloreto de 1-butil-3-metilimidazólio (BMImCl), enquanto, no método B, os polímeros sintéticos foram dissolvidos em dimetilsulfóxido (DMSO) e, então, misturados na celulose dissolvida em BMImCl. Os filmes de HPMC contendo PVA e PVP foram preparados pela mistura das soluções aquosas de todos os polímeros e posterior remoção da água. Os filmes de celulose contendo PVA ou PVP preparados pelos métodos A e B foram obtidos pela adição de água na solução de celulose contendo os polímeros sintéticos. Mesmo sendo solúveis em água, tanto o PVA como o PVP permanecem no filme de celulose devido às interações, via ligações de hidrogênio, que eles estabelecem com a celulose. A adição de PVA gera filmes mais transparentes que o filme de celulose. A adição de PVP gera filmes mais transparentes apenas quando DMSO é utilizado no processo. De modo geral, os filmes de celulose contendo PVA e PVP são amorfos e apresentam estabilidade térmica similar ao do filme de celulose puro. As propriedades mecânicas dos filmes mistos de celulose e PVA e PVP não foram melhoradas acentuadamente em relação a um filme de celulose. Os filmes de HPMC são incolores e a transparência aumenta à medida em que a concentração de PVA ou PVP aumenta. Os filmes são amorfos e existe boa miscibilidade entre o biopolímero e os polímeros sintéticos nas diferentes proporções testadas. A HPMC estabelece ligações de hidrogênio com PVA e PVP. A estabilidade térmica dos filmes é elevada. A capacidade de alongamento dos filmes também aumenta conforme a concentração de polímero sintético aumenta. Visando utilizar os filmes de HPMC com maior transparência e melhores propriedades mecânicas como curativos para queimaduras de segundo grau acrescentouse 2,5% em massa de nanopartículas de prata nesses filmes. Eles apresentaram atividade microbicida frente a S. aureus e E. Coli.
Keywords Films
Cellulose
Nanoparticles
Synthetic polymers
Microbicide
Filmes
Celulose
Nanopartículas
Polímeros sintéticos
Microbicida
Language Portuguese
Sponsor Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
Grant number FAPESP: 2014/23065-3
Date 2018-06-27
Research area Desenvolvimento e Aplicações de Materiais Sustentáveis
Knowledge area Ciências da Sustentabilidade
Publisher Universidade Federal de São Paulo
Extent 117 p.
Origin https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=6371545
Access rights Closed access
Type Dissertation
URI https://repositorio.unifesp.br/handle/11600/52839

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Name: Dissertação - Bruno Lupi Barroso.pdf
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Format: PDF
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