Desenvolvimento de membranas de pectina/quitosana e estudos de adsorção de íons Cu (II)

• Autor(a) principal: Martins, Jéssica Guerreiro
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4020
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA; Polissacarídeos; Pectina; Quitosana; Adsorção; Polysaccharides; Pectin; Chitosan; Adsorption; Engenharia Sanitária

O desenvolvimento de materiais duráveis a base de polissacarídeos tem sido um desafio devido à baixa estabilidade em meio aquoso. Por isso, neste trabalho, por meio de uma metodologia inédita, propusemos o desenvolvimento de membranas poliméricas duráveis e resistentes. As membranas de pectina e quitosana (PT/QT) foram produzidas por meio de blendas poliméricas obtidas em HCl 0,10 mol L–1, preparadas em diferentes razões PT/QT (m/m). Hidrogéis físicos (PECs – Complexos polieletrolíticos) isentos de reticulação química foram processados com excesso de pectina (PT) em suas estruturas, partindo-se de PT com alto grau de O-metoxilação (56%). As membranas foram caracterizadas por meio de espectroscopia na região do infravermelho no modo refletância total atenuada (FTIR-ATR), análise térmica (TGA/DSC), espectroscopia de fotoelétrons de raios-X (XPS), microscopia eletrônica de varredura (SEM) e análise das propriedades mecânicas. Membranas estáveis e resistentes (resistência à tração na faixa de 39 a 18 MPa) foram obtidas nas razões PT/QT (m/m) de 14, 5, e 2. A membrana contendo o maior teor em massa de PT (93%) em sua estrutura (amostra M(28-2)) foi utilizada como material adsorvente de íons Cu(II). Estudos de cinética e equilíbrio de adsorção mostraram que o modelo cinético de pseudo-segunda ordem e o modelo isotérmico de Sips se ajustaram aos dados experimentais, proporcionando os maiores valores de coeficiente de determinação e menores desvios. A membrana M(28-2) apresentou capacidade máxima de adsorção (qm) de 29,20 mg g–1 e ciclos de adsorção/dessorção indicaram que o material pode ser reutilizado. Após ensaios de adsorção, pode-se aplicar o material contendo íons Cu(II) adsorvidos no campo biomédica. A membrana com íons Cu(II) adsorvidos (M(28-2)/Cu) foi citocompatível para células tronco mesenquimais do tecido ósseo (MSCs) e, apresentou atividade bacteriostática contra Escherichia coli. Pela primeira vez, membranas duráveis e resistentes de PT/QT contendo excesso de PT em suas estruturas foram desenvolvidas e, então, a membrana com maior percentual de PT foi usada como agente adsorvente de íons Cu(II).