Desenvolvimento de Nanocompósitos à Base de Amido de Batata
Development of Nanocomposites Based on Potato Starch
Brito, Luciana Macedo; Tavares, Maria Inês B.
http://dx.doi.org/10.4322/polimeros.2014.003
Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol.23, n6, p.771-777, 2013
Resumo
Nanocompósitos de amido de batata foram preparados pelo método de intercalação por solução, com a adição de argilas montmorilonita: organicamente modificada (Viscogel B8) e não modificada argila sódica (NT25) e de sílicas: modificada (R972) e não modificada (A200). Os nanocompósitos foram caracterizados pelas técnicas convencionais de difratometria de raios X e análise termogravimétrica. Foram caracterizados também por uma técnica denominada como não convencional, a ressonância magnética nuclear (RMN) de baixo campo, que é alternativa e efetiva na caracterização de nanocompósitos. Com ela, pode-se investigar a dispersão das nanocargas pelo grau de intercalação e/ou esfoliação, além de verificar a distribuição e modificações da mobilidade molecular da matriz polimérica. Os materiais nanoestruturados obtidos com as argilas apresentaram boa dispersão e formação de nanomateriais mistos, com diferentes graus de intercalação e esfoliação. Ao adicionar as sílicas na matriz de amido pode-se observar uma diminuição da mobilidade do material, este efeito foi observado para ambas às sílicas utilizadas. Utilizando a técnica de TGA verificou-se um ligeiro aumento na estabilidade térmica do material produzido em relação ao amido.
Palavras-chave
Amido, nanocompósitos, RMN de baixo campo
Abstract
Nanocomposites of potato starch were prepared by the solution intercalation method with the addition of organically modified montmorillonite clay (Viscogel B and unmodified sodic clay (NT25) as well as modified and unmodified silica (R972 and A200, respectively), using water as the solvent. The nanocomposites were characterized by conventional techniques of X-ray diffraction and thermogravimetric analysis. They were also characterized using the non-conventional low-field nuclear magnetic resonance, which is an effective alternative technique for characterizing nanocompósitos. This technique allows one to investigate dispersion of nanofillers by the degree of intercalation and/ or exfoliation, in addition to determine the distribution of nanoparticles in the polymer matrix and modifications of the molecular mobility of these fillers. The nanostructured materials obtained with the clays presented good dispersion and formation of mixed nanomaterials, with different degrees of intercalation and exfoliation. The mobility of the material decreased upon adding silica in the starch matrix, which applied to both types of silica. From the TGA technique, a slight increase in thermal stability of the nanocomposite was noted in relation to the starch matrix.
Keywords
Starch, nanocomposites, low-field NMR
References
1. Mooney, B. P. - Biochemical Journal, 418, p.219 (2009). http://dx.doi.org/10.1016/j.carbpol.2009.12.020
2. Queiroz, A. U. B. & Collares-Queiroz, F. P. - J. Macromol. Sci. Polym. Rev., 49, p.65 (2009).
3. Zhao, R.; Torley, P. & Halley, P. J. - J. Mat. Sci., 43, p.3058 (2008). http://dx.doi.org/10.1007/s10853-007-2434-8
4. Miranda, R. & Carvalho, A. J. F. - Polímeros, 21, p.353 (2011). http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282011005000067
5. Rosa, D. S.; Franco, B. L. M. & Calil, M. R. - Polímeros, 11, p.82 (2001). http://dx.doi.org/10.1590/S0104- 14282008000300014
6. Avérous, L. - J. Macromol. Sci. Polym. Rev., 44, p.231 (2004). http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4471-4108-2_2
7. Avérous, L. & Halley, P. J. - Biofuels, Bioprod. Biorefin., 3, p.329 (2009). http://dx.doi.org/10.1002/bbb.135
8. Abatti, L. & Domingues Júnior, N. S. - Polímeros, 21, p.151 (2011). http://dx.doi.org/10.1590/S0104- 14282011005000026
9. Mineo, H.; Morikawa, N.; Ohmi, S.; Ishida, K.; Machida, A.; Kanazawa, T.; Chiji, H.; Fukushima, M. & Noda, T. - Nutr. Res., 30, p.341 (2010). http://dx.doi.org/10.1016/j. nutres.2010.05.003
10. Mali, S. & Grossmann, M. V. E. - J. Agric. Food Chem., 51, p.7005 (2003). http://dx.doi.org/10.1021/jf034241c
11. Mali, S.; Grossmann, M. V. E.; Garcia, M. A.; Martino, M. N. & Zaritzky, N. E. - J. Food Eng., 75, p.453 (2006). http:// dx.doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2005.04.031
12. Matta Junior, M. D. M.; Sarmento, S. B. S.; Sarantópulos, C. I. G. L. & Zocchi, S. S. - Polímeros, 21, p.67 (2011). http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282011005000011
13. Giannelis, E. P. - Adv. Mater., 8, p.29 (1996). http://dx.doi. org/10.1002/adma.19960080104
14. Paul, D. R. & Robeson, L. M. - Polymer, 49, p.3187 (2008). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2008.04.017
15. Moon, R. J.; Martini, A.; Nairn, J.; Simonsen, J. & Youngblood, J. - Chem. Soc. Rev., 40, p.3941 (2011). http://dx.doi.org/10.1039/c0cs00108b
16. Araújo, E. M.; Melo, T. J. A.; Oliveira, A. D.; Araújo, H. L. D.; Araújo, K. D. & Barbosa, R. - Polímeros, 16, p.38 (2006). http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282006000100010
17. Araújo, E. M.; Melo, T. J. A.; Oliveira, A. D.; Araújo, H. L. D.; Araújo, K. D. & Barbosa, R. - Polímeros, 16, p.257 (2006). http://dx.doi.org/10.1590/S0104- 14282006000400003
18. Ayres, E. & Oréfice, R. L. - Polímeros, 17, p.339 (2007). http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282007000400015
19. Morelli, F. C. & Ruvolo Filho, A. - Polímeros, 20, p.121 (2010). http://dx.doi.org/10.1590/S0104- 14282010005000014
20. Crosby, A. J. & Lee, J. Y. - Polym. Rev., 47, p.217 (2007). http://dx.doi.org/10.1080/15583720701271278
21. Pavlidou, S. & Papaspyrides, C. D. - Progr. Polym. Sci., 33, p.1119 (2008). http://dx.doi.org/10.1016/j. progpolymsci.2008.07.008
22. Famá, L.; Rojo, P. G.; Bernal, C. & Goyanes, S. - Carbohydr. Polym., 87, p.1989 (2012). http://dx.doi.org/10.1016/j. carbpol.2011.10.007
23. Chung, Y. L.; Ansari, S.; Estevez, L.; Hayrapetyan, S.; Giannelis, E. P. & Hsi-Mei Lai. - Carbohydr. Polym., 79, p.391 (2010). http://dx.doi.org/10.1016/j. carbpol.2009.08.021
24. Kimmich, R.; Fatkullin, C. M. & Fischer, E. - Magn. Reson. Imaging, 23, p.191, (2005). http://dx.doi.org/10.1016/j. mri.2004.11.050.
25. Pedroza, O. J. O.; Tavares, M. I. B. & Preto, M. - Polym. Test., 25, p.246 (2006). http://dx.doi.org/10.1590/0104- 14282011005000023
26. Tavares, M. I. B. & Silva, A. L. B. B. - “Introdução à relaxação magnética nuclear”, Virtualbooks (2011).
27. Silva, L. P.; Luetkmeyer, L.; Furtado, C. R. G.; Tavares, M. I. B. & Pacheco, E. B. A. V. - Polym. Test., 28, p.53 (2009). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymertesting.2008.10.002
28. Brito, L. M. & Tavares, M. I. B. - J. Nanosci. Nanotechnol., 12, p.4508 (2012). http://dx.doi.org/10.1166/jnn.2012.6176
29. Wang, X.; Zhang, X.; Liu, H. & Wang, N. - Starch/Starke, 61, p.489 (2009). http://dx.doi.org/10.1002/star.200900086
30. Schlemmer, D.; Angélica, R. S. & Sales, M. J. A. - Compos. Struct., 92, p.2066 (2010). http://dx.doi.org/10.1016/j. compstruct.2009.10.04
31. Aranda, P. & Ruiz-Hitzky, E. - Chem. Mat., 4, p.1395 (1992). http://dx.doi.org/10.1021/cm00024a048
32. Xidas, P. I. & Triantafyllidis, K. S. - Eur. Polym. J., 46, p.404 (2010). http://dx.doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2009.11.004
33. Shen, Z.; Simon, G. P. & Cheng, Y.-B. - Polymer, 43, p.4251 (2010). http://dx.doi.org/10.1016/S0032-3861(02)00230-6
34. Chen, B. & Evans, J. R. G. – Carbohydr. Polym., 61, p.455 (2005). http://dx.doi.org/10.1016/j.carbpol.2005.06.020
35. Monteiro, M. S. S. B.; Rodrigues, C. L.; Cucinelli Neto, R. & Tavares, M. I. B. - J. Nanosci. Nanotechnol., 12, p.7314, (2012). http://dx.doi.org/10.1166/jnn.2012.6431
36. Tavares, M. I. B.; Nogueira, R. F.; Gil, R. A. S. S.; Preto, M.; Silva, E. O.; Silva, M. B. R. & Miguez, E. - Polym. Test., 26, p.1100 (2007). http://dx.doi.org/10.1016/j. polymertesting.2007.07.012
37. Monteiro, M. S. S. B.; Santos, I. C.; Cucinelli Neto, R.; Silva, E. O. & Tavares, M. I. B. - Mat. Res., 15, p.825 (2012). http://dx.doi.org/10.1590/S1516-14392012005000121
38. Ning, W.; Xingxiang, Z.; Na, H. & Shihe, B. - Carbohydr. Polym., 76, p.68 (2009). http://dx.doi.org/10.1016/j. carbpol.2008.09.021.
39. Wang, N.; Xingxiang, Z.; Na, H. & Haihui, L. - J. Compos. Mater., 44, p.27 (2010).
40. Ballard, R. L.; Williams, J. P.; Njus, J. M.; Kiland, B. R. & Soucek, M. D. – Eur. Polym. J., 37, p.381 (2001).
Facebook
Google+
Twitter
LinkedIn
Mendeley
StumbleUpon
CiteULike
Reddit
Email