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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/32094
Tipo: | Tese |
Título: | Bentonitas modificadas com biopolímeros, óxido de grafeno e óxido de zinco como adsorventes para fármacos e materiais antimicrobianos |
Autor(es): | Nunes Filho, Francisco Gilmário |
Primeiro Orientador: | Fonseca, Maria Gardênnia da |
Primeiro Coorientador: | Guedes, Ana Paula de Melo Alves |
Resumo: | Argilominerais, como a montmorillonita (Mt), têm sido aplicados na síntese de materiais funcionalizados para uso em diferentes campos, como a remediação ambiental e em aplicações biológicas. Neste trabalho bentonita sódica foi modificada com quitosana (CS), alginato de sódio, óxido de grafeno (GO) e ZnO para uso como novos adsorventes para os fármacos tetraciclina (TC) e omeprazol (OZM) e/ou materiais antimicrobianos. Os materiais foram caracterizados por técnicas estruturais de longo e curto alcance, morfológicas e térmica. A bentonita sódica (Na-Bent) reagiu com CS a 100%, 200% e 300% da CTC da argila, e posteriormente com alginato de sódio em proporção em massa de 1:1 à 50 °C em 24 h, e sob aquecimento por micro-ondas (MW) a 50 °C por 30 min. Os materiais foram aplicados para remoção de TC de solução aquosa. O melhor desempenho foi para o material obtido com CS a 100% da CTC, em que remoção atingiu 97,7% em 30 min. A adição do segundo biopolímero não melhorou a remoção de TC nas condições avaliadas. Os sólidos com melhor capacidade adsortiva e Na-Bent foram carreados com TC em 100; 200; 400 mg L-1, cuja atividade antimicrobiana foi avaliada pelo método do contato direto. Os percentuais de inibição variaram entre 69,1–100,0% para a espécie S. aureus e 88,7-100,0%, E. coli, sendo a inibição de ~100% para ambas as bactérias para os sólidos carreados com TC a 400 mg L-1. Novos adsorventes para OMZ baseados em GO/Bent-Na foram obtidos nas proporções de 5 e 10% nas mesmas condições. Os sólidos GO/Bent-Na reagiram com CS a 200% CTC da Na-Bent. Todos os materiais apresentam potencial adsortivo para OMZ, cuja remoção foi de 96,3-99,0% em 40 mg g-1 de OMZ pelos sólidos GO/Bent-Na. A reação com CS reduziu a adsorção para 50,9%. Novos materiais antimicrobianos foram produzidos pela reação Na-Bent, ZnO (10, 20, 30% em massa) e CS na proporção de 200% da CTC. As caracterizações indicaram a presença de ZnO e de CS no argilomineral. Os sólidos com ZnO apresentaram atividade antimicrobiana de 44% para S. aureus, e de 33,1% E. Coli, cujas atividades aumentaram após a incorporação de CS para 51,9 % e 44,6%, respectivamente. Os nanomateriais se mostraram promissores para uso em remediação ambiental no tratamento de água e desenvolvimento de materiais antimicrobianos. |
Abstract: | Clay minerals, such as montmorillonite (Mt), have been applied in the synthesis of functionalized materials and are used in several fields, particularly in environmental remediation and biological applications. In this work sodium bentonite was modified with chitosan (CS), sodium alginate, graphene oxide (GO) and ZnO for use as new adsorbents for tetracycline (TC) and omeprazole (OZM) and/or also as antimicrobial materials. The materials were characterized by long and short range structural, morphological and thermal techniques. Sodium bentonite (Na-Bent) reacted with CS at 100%, 200% and 300% of the Na-Bent CEC, and then eith sodium alginate in a mass ratio of 1:1 at 50 °C in 24 h, and under heating by microwave (MW) at 50 °C for 30 min. The materials were applied for removal of TC from aqueous solution. The best performance in the TC removal was observed for the material obtained with CS at 100% of CEC, in which removal reached 97.7% in 30 min. The presence of the second biopolymer did not improve TC removal under the evaluated conditions. Solids with better adsorptive capacity and Na-Bent were loaded with TC at 100; 200; 400 mg L-1, whose antimicrobial activity was evaluated by the direct contact method. Inhibition percentages varied between 69.1-100.0% for S. aureus and 88.7-100.0% for E. coli, with ~100% inhibition for both bacteria for solids loaded with TC at 400 mg L-1. New adsorbents for OMZ based on GO/Bent-Na were obtained in proportions of 5 and 10% under the same conditions. The GO/Bent-Na solids were reacted with 200% CTC Na-Bent CS. All materials presented high adsorptive potential for OMZ, whose removals were 96.3-99.0% in 40 mg gʻ1 of OMZ by GO/Bent-Na solids. The CS incorporation reduced the OMX adsorption to 50.9%. New antimicrobial materials were produced by reaction Na-Bent, ZnO (10, 20, 30% mass/mass proportions) and CS at 200% of Bent's CEC. Characterizations indicated the presence of ZnO and CS in the clay mineral. Solids with ZnO showed antimicrobial activity of 44% for S. aureus, and 33.1% for E. Coli, whose activities increased after CS incorporation to 51.9% and 44.6%, respectively. Nanomaterials have shown promise for use in environmental remediation in water treatment and development of antimicrobial materials. |
Palavras-chave: | Química inorgânica Argilominerais Bionanocompósitos Adsorção Tetraciclina Omeprazol Inorganic chemistry Clay minerals Bionanocomposites Adsorption Tetracycline Omeprazole |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Química |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Química |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/32094 |
Data do documento: | 15-Jun-2023 |
Aparece nas coleções: | Centro de Ciências Exatas e da Natureza (CCEN) - Programa de Pós-Graduação em Química |
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