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???metadata.dc.type???: Dissertação
Title: Preparação e caracterização de membranas de poli(fluoreto de vinilideno) eletrofiadas com nanopartículas de prata
???metadata.dc.creator???: Veloso Júnior, Mark Dany 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Paula, Marcos Marques da Silva
???metadata.dc.contributor.referee1???: Trichês, Daniela Menegon
???metadata.dc.contributor.referee2???: Barra, Guilherme Mariz de Oliveira
???metadata.dc.description.resumo???: Neste estudo, realizaram-se investigações para explorar o potencial de membranas de poli(fluoreto de vinilideno) - (PVDF) eletrofiadas, com nanopartículas de prata com a finalidade de acrescentar atividade antimicrobiana. Foram preparadas 5 membranas a partir do PVDF dopadas com prata. Este polímero é muito conhecido pela indústria devido às propriedades mecânicas (tração, flexão, torção e compressão) e propriedades elétricas e térmicas (piroeletricidade e piezoeletricidade). Além disso, o PVDF demonstra resistência a produtos químicos, contribuindo para a durabilidade das membranas produzidas. O objetivo principal foi otimizar membranas padronizadas de PVDF estabelecendo uma quantidade de massa constante do polímero, com a finalidade de atingir os requisitos mínimo para eletrofiação e posteriormente incorporando-se prata (Ag) nas seguintes quantidades (12, 24, 60, 120 e 240) mg. Para compreender a estrutura e as propriedades das membranas produzidas utilizaram-se as técnicas analíticas: difração de Raios-X (DRX) e calorimetria exploratória diferencial (DSC) para estimar e compreender o grau de cristalinidade do polímero. Como o PVDF é um material semicristalino, a cristalinidade pode variar entre 33% à 60% segundo este estudo. Para analisar os fenômenos que influenciam a técnica da eletrofiação, investigou-se a morfologia das membranas, utilizando microscopia eletrônica de varredura (MEV) nas amostras puras e incorporadas. Como também permitiu avaliar os diâmetros das microfibras formadas após o processo da eletrofiação, entre 1,40 μm à 5,20 μm. Dependendo das condições experimentais dos parâmetros da eletrofiação como solução, trabalho e ambiente, esses valores podem influenciar fortemente nas características relacionadas a superfícies, diâmetros e comprimentos dessas fibras. Outra técnica aplicada foi a espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) utilizada com o objetivo de identificar os grupos funcionais presentes e distinguir a composição dos materiais poliméricos puros e incorporados e verificar se há grandes mudanças no perfil das análises quando o polímero é eletrofiado. Além disso, mediu-se o ângulo de contato por meio da molhabilidade onde observou-se a constatação das propriedades hidrofóbicas típicas do PVDF. Por fim, realizaram-se ensaios biológicos com diferentes bactérias em poços e meio de cultura Brain Heart Infusion (BHI) e Ágar para certificar se há inibição ou redução na propagação das bactérias. Os resultados demonstraram-se uma redução na contaminação e formação de halos inibitórios para as bactérias: Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus e Escherichia coli, na qual a membrana incorporada com a maior concentração de prata apresentou a melhor atividade antimicrobiana em relação as demais membranas dopadas.
Abstract: In this study, investigations were carried out to explore the potential of electrospun poly(vinylidene fluoride) (PVDF) membranes with silver nanoparticles with the purpose of adding antimicrobial activity. Five membranes were prepared from silver-doped PVDF. This polymer is well-known in the industry due to its mechanical properties (tensile, flexural, torsional, and compressive) and electrical and thermal properties (pyroelectricity and piezoelectricity). Additionally, PVDF demonstrates resistance to chemicals, contributing to the durability of the produced membranes. The main objective was to optimize standardized PVDF membranes by establishing a constant polymer mass quantity in order to meet the minimum requirements for electrospinning, and subsequently incorporating silver (Ag) in the following quantities (12, 24, 60, 120, and 240) mg. To understand the structure and properties of the produced membranes, analytical techniques such as X-ray diffraction (XRD) and differential scanning calorimetry (DSC) were used to estimate and understand the degree of crystallinity of the polymer. As PVDF is a semi-crystalline material, crystallinity can vary between 33% to 60% according to this study. To analyze the phenomena influencing the electrospinning technique, the morphology of the membranes was investigated using scanning electron microscopy (SEM) on pure and incorporated samples. It also allowed for the evaluation of the diameters of the microfibers formed after the electrospinning process, ranging from 1.40 μm to 5.20 μm. Depending on the experimental conditions of the electrospinning parameters such as solution, working, and ambient conditions, these values can strongly influence the characteristics related to surface, diameter, and length of these fibers. Another applied technique was Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) used to identify the functional groups present and distinguish the composition of pure and incorporated polymeric materials, and to verify if there are significant changes in the analysis profile when the polymer is electrospun. Furthermore, the contact angle was measured through wettability to observe the confirmation of the typical hydrophobic properties of PVDF. Finally, biological assays were conducted with different bacteria in wells and Brain Heart Infusion (BHI) and Agar culture media to certify if there is inhibition or reduction in bacterial propagation. The results showed a reduction in contamination and the formation of inhibitory halos for the bacteria: Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, and Escherichia coli, in which the membrane incorporated with the highest silver concentration showed the best antimicrobial activity compared to the other doped membranes.
Keywords: .
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???metadata.dc.subject.cnpq???: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA: FISICA
ENGENHARIAS: ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA: QUIMICA
???metadata.dc.subject.user???: Eletrofiação
PVDF
Partículas metálicas
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Amazonas
???metadata.dc.publisher.initials???: UFAM
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto de Ciências Exatas
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-graduação em Física
Citation: VELOSO JÚNIOR, Mark Dany. Preparação e caracterização de membranas de poli(fluoreto de vinilideno) eletrofiadas com nanopartículas de prata. 2024. 99 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2024.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
???metadata.dc.rights.uri???: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/10383
Issue Date: 16-Feb-2024
Appears in Collections:Mestrado em Física

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