Compósitos à base de quitosana e fibras de celulose como um potencial sistema para liberação controlada de fertilizantes
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSCAR |
Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14514 |
Resumo: | Chemical fertilizers are essential to the agrochemical industry when added to the soil to provide the nutrients needed for plant growth. As a more sustainable alternative, innovative and intelligent products are being developed, controlled-release fertilizers. This product offers an extended-release of nutrients to the plant in small amounts. The introduction of these materials in agriculture makes it possible to alleviate water contamination in rivers, groundwater, and the environment. This work aimed to improve the efficiency of using chemical fertilizers with the development of a composite prepared from chitosan and sugarcane bagasse fibers. Biodegradable polymers such as chitosan and cellulosic fibers have been explored to develop “green” composite materials with properties of great technological interest, such as prolonged nutrient release capacity. Chitosan is insoluble in water, making its use as a coating matrix viable, acting as a hydrophobic barrier that will reduce the availability of nutrients to the environment. Cellulosic fibers, in turn, act as a biosorbent medium for nutrients, helping to delay their release. Additionally, the sorbed fibers were characterized by morphological techniques (Scanning Electron Microscopy (SEM), structural (Infrared Region Spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (DRX), and thermal (TGA) methods. It has the potential to be a controlled-release fertilizer due to its promising sorption results. Moreover, concerned with the current educational scenario, new didactic proposals are needed to ensure quality teaching; the Interdisciplinary Island of Rationality proposes a teaching emancipatory and makes the students the protagonist of their education. More current themes can be worked on, such as the insertion of biopolymers in organic chemistry teaching. |
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The introduction of these materials in agriculture makes it possible to alleviate water contamination in rivers, groundwater, and the environment. This work aimed to improve the efficiency of using chemical fertilizers with the development of a composite prepared from chitosan and sugarcane bagasse fibers. Biodegradable polymers such as chitosan and cellulosic fibers have been explored to develop “green” composite materials with properties of great technological interest, such as prolonged nutrient release capacity. Chitosan is insoluble in water, making its use as a coating matrix viable, acting as a hydrophobic barrier that will reduce the availability of nutrients to the environment. Cellulosic fibers, in turn, act as a biosorbent medium for nutrients, helping to delay their release. Additionally, the sorbed fibers were characterized by morphological techniques (Scanning Electron Microscopy (SEM), structural (Infrared Region Spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (DRX), and thermal (TGA) methods. It has the potential to be a controlled-release fertilizer due to its promising sorption results. Moreover, concerned with the current educational scenario, new didactic proposals are needed to ensure quality teaching; the Interdisciplinary Island of Rationality proposes a teaching emancipatory and makes the students the protagonist of their education. More current themes can be worked on, such as the insertion of biopolymers in organic chemistry teaching.Os fertilizantes químicos são importantes para indústria agroquímica quando adicionados ao solo para fornecem os nutrientes necessários para o crescimento de plantas. Como uma alternativa mais sustentável produtos inovadores e inteligentes vêm sendo desenvolvidos, os fertilizantes de liberação controlada. Esse produto proporciona uma liberação prolongada de nutrientes para a planta em quantidades pequenas. A introdução desses materiais na agricultura possibilita amenizar contaminações da água de rios, lençóis freáticos e, também, do meio ambiente. Este trabalho buscou melhorar a eficiência do uso de fertilizantes químicos com o desenvolvimento de um compósito preparado a partir de quitosana e fibras do bagaço de cana-de-açúcar. Polímeros biodegradáveis como a quitosana e fibras celulósicas vêm sendo explorados para o desenvolvimento de materiais compósitos “verdes” com propriedades de grande interesse tecnológico como capacidade de liberação prolongada de nutrientes. A quitosana é insolúvel em água, o que torna seu uso como matriz de revestimento viável, atuando como uma barreira hidrofóbica que irá diminuir a disponibilidade dos nutrientes para o meio. As fibras celulósicas, por sua vez, atuam como um meio biossorvente para os nutrientes, contribuindo para retardar a liberação dos mesmos. Adicionalmente, as fibras sorvidas foram caracterizadas por técnicas morfológicas (Microscopia Eletrônica Varredura (MEV), estruturais (Espectroscopia na Região do Infravermelho (FTIR), difração de Raios X (DRX) e térmicas (TGA). Pode-se observar que o compósito desenvolvido possui potencialidades para ser um fertilizante de liberação controlada, devido aos seus resultados promissores de sorção. Além disso, preocupada com o atual cenário da educação, novas propostas didáticas são necessárias para garantir um ensino de qualidade, a Ilha Interdisciplinar da Racionalidade, propõe um ensino emancipador e torna os alunos autores da sua própria educação, com isso, temas mais atuais podem ser trabalhados, como a inserção de biopolímeros no ensino de química orgânica.Não recebi financiamentoporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus ArarasQuímica - QL-ArUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessFerti liberadoresCompósitosPolímerosCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICACompósitos à base de quitosana e fibras de celulose como um potencial sistema para liberação controlada de fertilizantesComposites based on chitosan and cellulose fibers as a potential system for controlled release of fertilizersinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis600600650c730c-a69b-4486-9826-ea8835424fa5reponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALMonografia_Gabriela Aparecida Contieri.pdfMonografia_Gabriela Aparecida Contieri.pdfapplication/pdf1848939https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14514/1/Monografia_Gabriela%20Aparecida%20Contieri.pdf26fe7c3679c7818d324816becbc5909bMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14514/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52TEXTMonografia_Gabriela Aparecida Contieri.pdf.txtMonografia_Gabriela Aparecida Contieri.pdf.txtExtracted texttext/plain85775https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14514/3/Monografia_Gabriela%20Aparecida%20Contieri.pdf.txt501d4beff85a3997959285ebdc5d9338MD53THUMBNAILMonografia_Gabriela Aparecida Contieri.pdf.jpgMonografia_Gabriela Aparecida Contieri.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7763https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14514/4/Monografia_Gabriela%20Aparecida%20Contieri.pdf.jpg47fd4029bdbceffa7518d868fd30b9ddMD54ufscar/145142023-09-18 18:32:12.705oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/14514Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:12Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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