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???metadata.dc.type???: Dissertação
Title: Preparação e caracterização de nanocompósitos com atividade virucida ao Covid-19
???metadata.dc.creator???: Freitas, Jorge Luiz Melo de 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Macêdo Neto, José Costa de
???metadata.dc.contributor.referee1???: Bello, Roger Hoel
???metadata.dc.contributor.referee2???: Hoepfner, Jean Carlos
???metadata.dc.description.resumo???: Durante a atual pandemia, causada pelo novo coronavírus (SARS-CoV-2), foi constatada a persistência do vírus em diferentes superfícies, como papelão, aço inoxidável, cobre e plásticos. Dentro delas, as superfícies plásticas mostraram um maior período de infecciosidade, de aproximadamente 72h. Um dos grandes responsáveis pela produção de resíduos plásticos é a indústria de garrafas plásticas de Poli(tereftalato de Etileno) – PET. Neste sentido, este estudo tem como objetivo, produzir nanocompósitos com propriedades virucidas através da adição de nanopartículas de cobre (NPCu) em compósitos produzidos com matriz polimérica de PET e PET pós consumo reciclado (PET PCR) para aplicações em superfícies plásticas hospitalares de alto contato. Os filamentos foram produzidos em extrusora, com diferentes concentrações de misturas e elaboradas a partir do delineamento de experimentos de misturas. Os materiais produzidos foram caracterizados mediante técnicas microscópicas (microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET)), espectroscópicas (espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR)) e térmicas (análise termogravimétrica (TGA) e calorimetria de varredura diferencial (DSC)). Os corpos de provas (CP) foram moldados por injeção e avaliadas as propriedades mecânicas como tensão, alongamento, módulo de elasticidade e impacto. Os estudos de atividade virucida dos filamentos foram realizados conforme a metodologia descrita na norma ISO 21702:2019. A caracterização espectroscópica permitiu identificar os principais grupos funcionais do polímero em todas as amostras, tanto nos componentes puros quanto nos nanocompósitos. As curvas termogravimétricas de TGA mostraram a degradação dos nanocompósitos a partir de 438 ºC com perda de massa entre 86 e 88% para todas as amostras. Nos resultados de DSC dos nanocompósitos foi possível observar os processos de transição vítrea, cristalização e fusão, diferenciando-lhes do PET e PET PCR, onde só uma transformação endotérmica (fusão) foi registrada. Os ensaios mecânicos revelaram que a maioria das amostras apresentam perfil semelhantes, somente duas amostras tiveram perfil anômalo, além disso, observou-se que o PET PCR é mais resistente a tração em comparação ao PET. Já em relação ao ensaio de impacto observou-se uma pequena diferença entre a resistência de impacto do PET e PET PCR e que a adição das NPCu nas amostras com concentrações de 1% e de 0,33 % tiveram maior influência na resistência ao impacto. O ensaio virucida mostrou que as amostras CP1, CP2, CP3, CP4, CP5, CP10 e CP13 apresentaram eficiência contra ambos os vírus. A amostra CP4 apresentou eficiência somente para o vírus MHV. As demais amostras (CP6, CP7, CP8, CP9, CP11 e CP12) não apresentaram redução significativa para nenhum dos vírus, ou seja, não foram eficientes.
Abstract: During the recent pandemic, caused by the new coronavirus (SARS-CoV-2), the persistence of the virus was found on different surfaces, such as cardboards, stainless steel, copper, and plastics. Inside them, the plastic surfaces showed a longer period of infectivity, approximately 72h. The Poly(ethylene terephthalate) – PET plastic bottle industry is one of the main responsible for the production of plastic waste. In this way, this study has the objective to produce nanocomposites with virucidal properties through the addition of copper nanoparticles (NPCu) in composites produced with polymeric matrix of PET and post-consumer recycled PET (PCR PET) for applications in hospital plastic surfaces of high contact. The filaments were produced in an extruder, with different concentrations of mixtures and manufactured from the design of experiments of mixtures. The materials produced were characterized by microscopic (scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM)), spectroscopic (Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR)) and thermal (thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC)). The nanocomposites were molded by injection and the mechanical properties such as tension, elongation, modulus of elasticity and impact were evaluated. The studies of virucidal activity of the filaments were carried out according to the methodology described in the ISO 21702:2019 standard. The spectroscopic characterization allowed the identification of the polymer functional groups in all samples (pure components and nanocomposites). The TGA thermogravimetric curves showed the nanocomposites degradation from 438 ºC with mass loss between 86 and 88% for all samples. In the DSC results, the processes of glass transition, crystallization and melting were observed for all the nanocomposites, differentiating them from PET and PET PCR, where only one endothermic transformation (melting) was recorded. The mechanical tests revealed that most of the samples presented similar tensile profiles. Only two samples had an anomalous profile. Also, it was observed that PET PCR is more resistant to traction when compared to PET. Regarding the impact test, a small difference was observed between the impact resistance of PET and PET PCR and that the addition of NPCu in samples with concentrations of 1% and 0.33% had greater influence on impact resistance. The virucidal assay evidenced that samples CP1, CP2, CP3, CP4, CP5, CP10 and CP13 present efficiency against both viruses. The CP4 sample showed efficiency only for the MHV virus. The other samples (CP6, CP7, CP8, CP9, CP11 and CP12) did not show a relevant reduction for any of the viruses, that is, they were not efficient.
Keywords: Nanocompósitos (Materiais)
Polímeros
???metadata.dc.subject.cnpq???: ENGENHARIAS: ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
???metadata.dc.subject.user???: PET
Nanocompósitos
Matriz polimérica
Covid-19
Superfícies
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Amazonas
???metadata.dc.publisher.initials???: UFAM
???metadata.dc.publisher.department???: Faculdade de Tecnologia
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Citation: FREITAS, Jorge Luiz Melo de. Preparação e caracterização de nanocompósitos com atividade virucida ao Covid-19. 2022. 67 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2022.
???metadata.dc.rights???: Acesso Embargado
???metadata.dc.rights.uri???: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/9175
Issue Date: 4-Jul-2022
Appears in Collections:Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais

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