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???metadata.dc.type???: Dissertação
Title: Influência do nióbio nas propriedades química, estrutural, mecânica e biológica da hidroxiapatita natural tratada termicamente assistida por método sonoquímico
???metadata.dc.creator???: Amorim, Mateus Oliveira de 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Andrade, Jean Carlos Silva
???metadata.dc.contributor.referee1???: Simões, Thiago Araújo
???metadata.dc.contributor.referee2???: Paskocimas, Carlos Alberto
???metadata.dc.description.resumo???: Neste estudo, com o intuito de agregar valor ao descarte de escamas da espécie Arapaima gigas, estas são utilizadas como fonte biogênica precursora para a obtenção de hidroxiapatita natural por meio de tratamentos térmicos. Somado a isso, é realizada a inserção de íons de Nb5+na fase cerâmica por meio da rota sonoquímica, sendo o principal objetivo, investigar por meio de caracterizações química, morfológica, estrutural e biológica a influência do íon metálico na estrutura da hidroxiapatita. O patamar de 700°C para os tratamentos térmicos tem base nas caracterizações térmicas por TG e DSC, indicando que a partir dessa temperatura não há perda de massa e, ao mesmo tempo, sendo a energia necessária para a formação da fase cristalina de HA. A técnica de MEVFEG revela que o material tratado termicamente apresenta partículas hexagonais para todas as amostras. No entanto, para as amostras dopadas, há o surgimento de pequenas esferas em torno dessas dispostas em aglomerados de partículas, sendo uma influência direta da etapa de aplicação da Sonoquímica. A análise por NIRS evidenciou que os comprimentos de onda (2300-2400 nm, 1800-2200 nm, 1390-1455 nm) característicos do modo vibracional do grupo fosfato (PO4)tem intensidades relativas afetadas conforme eleva-se a concentração molar de Nb na fase cerâmica, sendo um indicativo que a dopagem ocorre nesses sítios ou próximos a esses. A análise por DRX e refinamento por método Rietveld confirmou que a fase NbOPO apresenta picos isolados na região 23,84° e 24,50° (2Ɵ) nas amostras HA – 5, 10, 15 e 20% Nb, nos quais o refinamento convergiu para valores de parâmetros confiáveis de 𝜒2 próximos a 1. Além disso, para todas as amostras foi confirmada que a fase predominante se trata da HA hexagonal com grupo espacial P63/m. A análise microbiana não resultou na inibição do crescimento da espécie Escherichia coli, sendo este resultado interpretado como a não ocorrência do processo de desidroxilação da fase HA e nem da influência do Nb para que este ocorresse, sendo a perda do grupo hidroxila estrutural o responsável pela produção de radicais livres causadores do efeito bactericida da fase cerâmica. Além disso, o ensaio por nanoindentação demostrou que as amostras HA – 10 e 15% Nb apresentam maior dureza que as amostras com menores concentrações de Nb.
Abstract: This study aims to add value to the disposal of scales of the Arapaima gigas species based on these used as a precursor biogenic source for obtaining natural hydroxyapatite through heat treatments. In addition, Nb5+ ions are inserted into the ceramic phase through the sonochemical route, with the primary objective being to investigate, through chemical, morphological, structural, and biological characterizations, the influence of the metallic ion on the structure of hydroxyapatite. TG and DSC revealed that 700°C is ideal for thermal treatment because, in higher temperatures, there is no mass loss and, at the same time, the energy is necessary for the formation of the crystalline phase of HA. The SEM-FEG technique reveals that the thermally treated material presents hexagonal particles for all samples. However, for the doped samples, there is the appearance of small spheres around them arranged in clusters of particles, and it is a direct influence of the Sonochemistry application stage. The NIRS analysis showed that the wavelengths (2300- 2400 nm, 1800-2200 nm, 1390-1455 nm) characteristic of the vibrational mode of the phosphate group (PO4) have relative intensities affected as the molar concentration of Nb in the ceramic phase, it indicates that doping occurs at or near these sites. Analysis by XRD and refinement by the Rietveld method confirmed that the NbOPO phase presents isolated peaks in the region 23.84° and 24.50° (2Ɵ) in the HA samples – 5, 10, 15, and 20% Nb, in which the refinement converged for reliable parameter values of 𝜒2 close to 1. Furthermore, for all samples, it confirms that the predominant phase is the hexagonal HA with space group P63/m. The microbial analysis did not result in the inhibition of the growth of the Escherichia coli species. Therefore, it indicates the non-occurrence of the dihydroxylation process of the HA phase nor the influence of Nb for this to occur. This process englobes the loss of the structural hydroxyl group. This process is a link to the production of reactive oxygen species that cause the bactericidal effect of the ceramic phase. In addition, the nanoindentation test demonstrated that the HA samples – 10 and 15% Nb present a higher hardness than the samples with lower concentrations of Nb.
Keywords: Resíduos de animais - Reaproveitamento
Resíduos de animais - Tratamento térmico
Hidroxiapatita
???metadata.dc.subject.cnpq???: ENGENHARIAS
???metadata.dc.subject.user???: Escamas
Hidroxiapatita natural
Nióbio
Tratamento térmico
Sonoquímica
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: AMORIM, Mateus Oliveira de. Influência do nióbio nas propriedades química, estrutural, mecânica e biológica da hidroxiapatita natural tratada termicamente assistida por método sonoquímico. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2023.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
URI: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/9580
Issue Date: 5-May-2023
Appears in Collections:Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais

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