Influência de α

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 12358 (2023) Citar este artigo

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Detalhes das métricas

O presente trabalho visa aprimorar os usos da mistura carboximetilcelulose-poliacrilamida (Na-CMC-PAAm) para armazenamento de energia, aplicações optoeletrônicas, controle biológico e manejo de doenças de plantas. Materiais nanométricos (nanoplacas de α-Fe2O3 (NP), CuO NP e nanofolhas GO (NS) foram sintetizados e incorporados à mistura. A pureza da fase e as morfologias das cargas utilizadas foram estudadas por XRD e HR-TEM. interações e complexação entre as nanocargas e as cadeias da mistura foram investigadas usando espectros de XRD e FTIR. A composição química e a morfologia da superfície dos nanocompósitos foram estudadas usando análises de EDS e FE-SEM. Os espectros UV-vis-NIR revelaram que a mistura mostra cerca de 95% de transmitância, reduzida em 10-30% após a dopagem. Os índices de absorção e refração, bem como as lacunas ópticas da mistura, foram muito afetados pela dopagem. A constante dielétrica e a perda dependem do tipo de carga e do frequência aplicada. A condutividade CA máxima da mistura em 303 K e 4,0 MHz é 21,5 × 10–4 S/m e aumentou para 23,5 × 10–4 S/m após dopagem com CuO NP. A estabilidade térmica, energia de ativação, estresse –curvas de deformação e resistência à tração dependem do tipo de enchimento. Todas as soluções de nanocompósitos, exceto a mistura, exibiram uma ampla gama de propriedades antifúngicas contra fungos fitopatogênicos pré e pós-colheita. Aspergillus niger entre os fungos examinados apresentou alta sensibilidade às soluções de nanocompósitos testadas. Além disso, o nanocompósito CuO/mistura apresentou a maior atividade antifúngica contra todos os fungos testados. Com base nisso, sugerimos o uso de nanocompósitos CuO/blend e GO/blend para controlar e combater doenças fúngicas de plantas pré e pós-colheita.

Combinar dois ou mais polímeros diferentes é um método prático e fácil de criar misturas com propriedades físicas únicas. Esta abordagem vem ganhando cada vez mais atenção devido aos esperados novos usos dos materiais produzidos, bem como à sua contribuição para as ciências básicas1,2,3,4,5,6. O sal de sódio Na-CMC é um polímero semicristalino, solvente em água, comestível e aniônico. Além de sua disponibilidade e baixa toxicidade, a existência de muitos grupos COOH/OH em sua estrutura cria maravilhosas interações de coordenação com íons metálicos7. Comparado com outros biopolímeros, o Na-CMC é preferido devido à sua propriedade floculante, viscosidade e transparência. O Na-CMC possui maior resistência à tração e menor alongamento na ruptura em comparação com o amido. Além disso, sua resistência à tração é inferior à da quitosana e do alginato de sódio, e seu alongamento na ruptura está entre os dois8. O Na-CMC tem atraído a atenção de grupos de pesquisa devido às suas interessantes características necessárias para diversas aplicações na indústria alimentícia, ou seja, embalagens de alimentos, distribuição de medicamentos, engenharia de tecidos, etc.)9. A sua biodegradabilidade e biocompatibilidade são essenciais para a reciclagem de resíduos alimentares, a sustentabilidade e a melhoria do prazo de validade dos produtos alimentares8.

Da mesma forma, o PAAm é um polímero linear, hidrofílico, não tóxico e amorfo com grupos (–CONH2). Essas propriedades oferecem uma ampla gama de usos práticos para embalagens de alimentos, purificação de águas residuais e aplicações de impressão 3D. Porém, devido às suas fracas propriedades mecânicas, alguns pesquisadores procuraram misturar o PAAm com o Na-CMC para melhorar sua resistência mecânica e capacidade de formação de filme7,10,11,12.

Com base na boa miscibilidade e características comuns, vários grupos de pesquisa relataram a preparação da mistura Na-CMC-PAAm e estudaram o efeito de vários nanocargas nas propriedades físico-químicas e biológicas desta mistura. O grupo –CONH2 pode criar interações com as moléculas do medicamento e, portanto, facilitar o uso do PAAm para liberação e difusão do medicamento e algumas outras aplicações médicas e farmacêuticas6. Morsi et al.7 desenvolveram nanocompósitos Li4Ti5O12/Na-CMC –PAAm para armazenamento de energia e dispositivos microeletrônicos, nanodielétricos sintonizáveis ​​e eletrólitos de polímero sólido para baterias de Li. A mistura composta por poliacrilato de Li e PAAm alcançou uma condutividade iônica de (13,8 ± 2,4) × 10–5 S/m, e um alto potencial excessivo nas reações de decomposição da água, o que provou ser útil para capacitores eletroquímicos de estado sólido . Nascimento et al.14 aplicaram a rota de polimerização por radicais livres para preparar hidrogel de nanoargila Na-CMC–PAAm–cloisite-Na+ com estrutura bastante porosa para uso como veículo carreador para liberação controlada de agroquímicos. Yadava et al.15 prepararam um compósito GO/CMC/alginato e descobriram que a incorporação de 1% em peso de GO melhorou a resistência à tração e o módulo de Young em 40% e 1128%, respectivamente.