Ação do ácido pirolenhoso de Eucalyptus na síntese ecologicamente correta de nanopartículas de prata
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/52434 |
Resumo: | O interesse por produtos decorrentes de recursos naturais renováveis tem crescido substancialmente nos últimos anos. Em nanotecnologia, almeja-se o emprego de reagentes químicos de baixa toxicidade advindos de processos ambientalmente corretos. No presente estudo, demonstramos pela primeira vez que o ácido pirolenhoso (AP), um insumo obtido pela condensação das emissões gasosas poluentes geradas durante a pirólise da biomassa, age concomitantemente como agente redutor e estabilizador na síntese de nanopartículas de prata (AgNPs). Adicionalmente, foi proposta uma nova rota sintética para confecção de um produto constituído por AgNPs ancoradas em nanocristais de celulose (AgNPs/NC). Por meio de análises cromatográficas (CG-EM) e espectroscopia Raman, mostrou-se que, em meio alcalino, espécies oxigenadas contidas no AP reduziram os íons prata à sua forma metálica. Paralelamente, o ácido acético, abundantemente presente no AP, adsorveu-se na superfície das AgNPs conferindo-as estabilização eletrostática. As AgNPs, esféricas e de tamanho médio de 16,42 ± 4,62 nanômetros, permaneceram estáveis por pelo menos 150 dias (potencial zeta = -56 mV). Na produção das AgNPs/NC, observou-se que o tempo para a estabilização total das AgNPs foi reduzido drasticamente, assim como o tamanho médio das partículas (5,12 ± 1,59 nanômetros). Também foi demonstrando por termogravimetria que a eficiência de impregnação das AgNPs nos nanocristais de celulose foi superior a 95 %. Por fim, foi demonstrado que o AP apresentou atividade contra as bactérias Escherichia coli e Staphylococcus aureus apenas quando empregado no seu pH original (pH ~ 2,8). Porém, quando neutralizado (pH = 7,5), não se observou qualquer atividade bactericida. Com base nesse fato, foi proposta uma nova interpretação para a ação antimicrobiana do AP, baseada na acidez do meio gerada principalmente pelo ácido acético. Quando aplicadas em pH neutro, as AgNPs e AgNPs/NC apresentaram atividade bacteriostática semelhante às relatadas na literatura. Com base nessas informações, conclui-se que o uso do AP na síntese de nanomateriais de prata é uma abordagem interessante e promissora. |
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Medeiros, Lúcio César Dantas dehttps://orcid.org/0000-0002-4072-3516http://lattes.cnpq.br/8011911595430450https://orcid.org/0000-0002-4711-393Xhttp://lattes.cnpq.br/2649423643904707Fonseca, José Luís Cardozohttp://lattes.cnpq.br/8143800826985556Siqueira Júnior, José RobertoCaseli, LucianoMedeiros, Rodolfo Luiz Bezerra de AraújoGasparotto, Luiz Henrique da Silva2023-05-16T19:17:57Z2023-05-16T19:17:57Z2023-03-31MEDEIROS, Lúcio César Dantas de. Ação do ácido pirolenhoso de Eucalyptus na síntese ecologicamente correta de nanopartículas de prata. Orientador: Luiz Henrique da Silva Gasparotto. 2023. 99f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/52434O interesse por produtos decorrentes de recursos naturais renováveis tem crescido substancialmente nos últimos anos. Em nanotecnologia, almeja-se o emprego de reagentes químicos de baixa toxicidade advindos de processos ambientalmente corretos. No presente estudo, demonstramos pela primeira vez que o ácido pirolenhoso (AP), um insumo obtido pela condensação das emissões gasosas poluentes geradas durante a pirólise da biomassa, age concomitantemente como agente redutor e estabilizador na síntese de nanopartículas de prata (AgNPs). Adicionalmente, foi proposta uma nova rota sintética para confecção de um produto constituído por AgNPs ancoradas em nanocristais de celulose (AgNPs/NC). Por meio de análises cromatográficas (CG-EM) e espectroscopia Raman, mostrou-se que, em meio alcalino, espécies oxigenadas contidas no AP reduziram os íons prata à sua forma metálica. Paralelamente, o ácido acético, abundantemente presente no AP, adsorveu-se na superfície das AgNPs conferindo-as estabilização eletrostática. As AgNPs, esféricas e de tamanho médio de 16,42 ± 4,62 nanômetros, permaneceram estáveis por pelo menos 150 dias (potencial zeta = -56 mV). Na produção das AgNPs/NC, observou-se que o tempo para a estabilização total das AgNPs foi reduzido drasticamente, assim como o tamanho médio das partículas (5,12 ± 1,59 nanômetros). Também foi demonstrando por termogravimetria que a eficiência de impregnação das AgNPs nos nanocristais de celulose foi superior a 95 %. Por fim, foi demonstrado que o AP apresentou atividade contra as bactérias Escherichia coli e Staphylococcus aureus apenas quando empregado no seu pH original (pH ~ 2,8). Porém, quando neutralizado (pH = 7,5), não se observou qualquer atividade bactericida. Com base nesse fato, foi proposta uma nova interpretação para a ação antimicrobiana do AP, baseada na acidez do meio gerada principalmente pelo ácido acético. Quando aplicadas em pH neutro, as AgNPs e AgNPs/NC apresentaram atividade bacteriostática semelhante às relatadas na literatura. Com base nessas informações, conclui-se que o uso do AP na síntese de nanomateriais de prata é uma abordagem interessante e promissora.The interest in products derived from renewable natural resources has increased in recent years. Concerning nanotechnology, the goal is to employ low-toxicity chemicals resulting from environmentally benign processes. In the present study, we demonstrated for the first time that pyroligneous acid (PA), a compound obtained from the condensation of polluting gaseous emissions generated during the pyrolysis of biomass, functioned concomitantly as reducing and stabilizing agents in the synthesis of silver nanoparticles (AgNPs). Furthermore, this methodology was also employed for the production of a product consisting of AgNPs anchored in cellulose nanocrystals (AgNPs/NC). Through chromatographic analysis (GC-MS) and Raman spectroscopy, it was shown that in alkaline medium oxygenated species contained in PA reduced silver ions to their metallic form. Concomitantly, acetic acid, abundantly present in PA, adsorbed on the surface of AgNPs conferring them electrostatic stability. The AgNPs werespherical in shape with an average size of 16.42 ± 4.62 nanometers, being stable for at least 150 days (zeta potential = -56 mV). In the production of the AgNPs/NC, it was observed that the time for the total stabilization of the AgNPs was drastically shortened and the average size substantially reduced (5.12 ± 1.59 nanometers). Thermogravimetric experiments demonstrated that the impregnation efficiency of AgNPs in cellulose nanocrystals was greater than 95%. Finally, AP showed activity against Escherichia coli and Staphylococcus aureus bacteria only at its original pH (pH ~ 2.8). However, upon neutralization (pH = 7.5) the bactericidal activity vanished completely. As demonstrated, the actual responsible for the bactericidal effect was acetic acid. When applied at neutral pH, AgNPs and AgNPs/NC showed bacteriostatic activities similar to those reported in the literature. Based on this information, it is concluded that the use of pyroligneous acid in the synthesis of silver nanomaterials is an interesting and promising approach.Universidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICAUFRNBrasilCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAQuímicaVinagre de madeiraNanopartículas nobresNanoceluloseEfeito bactericidaAção do ácido pirolenhoso de Eucalyptus na síntese ecologicamente correta de nanopartículas de pratainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALAcaoacidopirolenhoso_Medeiros_2023.pdfAcaoacidopirolenhoso_Medeiros_2023.pdfapplication/pdf2996933https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/52434/1/Acaoacidopirolenhoso_Medeiros_2023.pdf0194bc4f32319d1066180cc9e63f072aMD51123456789/524342023-05-22 12:56:34.428oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/52434Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2023-05-22T15:56:34Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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