Comparison of the nanoparticles performance in the photocatalytic degradation of a styrene-butadiene rubber nanocomposite

Much has been talking about the advantages of polymeric nanocomposites, but little is known about the influence of nanoparticles on the stability of these materials. In this sense, we studied the influence of both oxides of zirconium and titanium, known to have photocatalytic properties, as well as the influence of synthetic clay Laponite on the photodegradation of styrene-butadiene rubber (SBR). SBR nanocomposites were prepared by the colloidal route by mixing commercial polymer lattices and nanometric anatase TiO2, monoclinic ZrO2 or exfoliated Laponite clays colloidal suspensions. To better understand the degradation mechanisms that occur in these nanocomposites, the efficiency of different photocatalysts under ultraviolet radiation was monitored by FT-IR and UV-vis spectroscopies and by differential scanning calorimetric. It was observed that TiO2 and ZrO2 nanoparticles undoubtedly acted as catalysts during the photodegradation process with different efficiencies and rates. However, when compared to pure SBR samples, the polymer degradation mechanism was unaffected. Unlike studies with nanocomposites montmorillonite, exfoliated laponite clay effectively acts as a photostabilizer of polymer UV photodegradation. Copyright © 2012 Wiley Periodicals, Inc.

PLA and Montmorilonite Nanocomposites: Properties, Biodegradation and Potential Toxicity

The concern related to solid waste increases efforts to develop products based on biodegradable materials. At present, PLA has one of the highest potentials among biopolyesters, particularly for packaging. However, its application is limited in some fields. In order to optimize PLA properties, organo-modified montmorilonites have been extensively used to obtain nanocomposites. Although PLA nanocomposites studies are widely reported in the literature, there is still few information about the influence of organoclays on de biodegradation process, which is a relevant information, since one of the main purposals related to the final disposal of biopolymers as PLA is composting. Besides, in the last years some research has been conducted in order to evaluate the potential toxicity of montmorilonite, unmodified or organo-modified. Since the use of montmorilonite is expanding in different applications, human exposure and risk assessment are important issues to be investigated. In this context, this review intends to compile available information related to common organoclays used for PLA nanocomposites, its properties, biodegradation analysis and potential toxicity evaluation of nanocomposites, focused on montmorilonite as filler. Two issues of relevance were pointed out. The first is food safety and quality, and the second consideration is the environmental effect. © 2013 Springer Science+Business Media New York.

Nanocompósitos com atividade antioxidante de amido de milho/isolado proteico de soro de leite/ óleo essencial de alecrim obtidos por extrusão termoplástica

In order to improve the quality and safety of food, the active packaging emerges as a new technology based on the release of composites beneficial to food products. Thus, biodegradable films incorporated with active substances have the function of acting as a barrier to external elements, protecting the product and increasing its shelf life. They are formulated from proteins, polysaccharides, lipids or from the combination of these compounds. However, there is a need to improve the performance properties of these packages. Nanotechnologies, then, emerges with the study of many nanoparticles as additives to modify the performance of biodegradable polymers. With this, we aimed at developing and active antioxidant film of corn starch blenders and whey protein isolate with rosemary essential oil or microcapsules of rosemary essential oil reinforced with sodium montmorillonite (MMTNa + ) nanoparticles by extrusion. The films were developed and characterized in a first stage for the selection of the best polymeric blender using the following analyses: water vapor permeability (WVP), machanical properties; optical, thermogravimetry (TG), differential scanning calorimetry (DSC), x-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). In the second stage, montmorillonite clay nanoparticles and rosemary essential oil were added as reinforcement to evaluate its antioxidant effect. In a third stage, we studied the addition of microcapsules of rosemary essential oil (MR) as a form of protecting the active agent and its antioxidant potential in the films. The results indicate that the development of p olymeric blender with 30% of corn starch substitution is the most indicated for future work. The addition of rosemary essential oil or microcapsule of rosemary essential oil allowed for the obtaining of nanocomposites with antioxidant potential for application in food packages.

Influência dos diferentes cátions metálicos (Cu 2+ , Ni 2+ , Pb 2+ , Cd 2+ ) na formação do hidrogel bentonita – poli (vinil álcool)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Caracterização de argilas e biomassa da cana-de-açúcar e utilização como adsorventes na remoção de BTX

Pós-graduação em Química - IBILCE

O papel da argila na estabilização térmica de nanocompósitos: um estudo da ordem local e a média distância

Pós-graduação em Química - IQ

Análise pedoestratigráfica das formações Rio Claro e Piraçununga, no Centro-Leste do Estado de São Paulo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Ceramic raw materials from the State of Maranhão, Brazil. Part 1: chemical and mineralogical characterization and technological properties of clays from São Luis, Rosário, Pinheiro and Mirinzal

Nesse trabalho, foram caracterizadas algumas argilas coletadas nos municípios de São Luís, Rosário, Pinheiro e Mirinzal. A caracterização foi realizada através dos ensaios de difração de raios X, massa específica real, capacidade de troca de cátions (CTC), área superficial, distribuição granulométrica, análise química, análise térmica (TG-DTA) e limites de Atterberg. Ensaios tecnológicos de retração linear, antes e após a queima, absorção de água e tensão de ruptura a flexão, em três pontos, foram realizados em corpos de prova prensados uniaxialmente a 20 MPa e tratados termicamente em 850, 950, 1050, 1150 e 1250ºC. Os resultados obtidos permitiram identificar duas argilas de queima branca, constituídas de quartzo, caolim, feldspato e anatásio, com excelentes propriedades para uso em cerâmica branca. As restantes são queima vermelha e possuem composição mineralógica de quartzo, caolim, feldspato, montmorilonita, hematita e goetita. Estas últimas apresentaram valores moderados de plasticidade e são adequadas para aplicações em cerâmica vermelha.

Ocorrência de uma nova bentonita brasileira nos basaltos intemperizados da formação Mosquito, bacia do Parnaíba, sul do Maranhão

No município de Formosa da Serra Negra, sul do Maranhão, às margens da rodovia MA006, encontram-se afloramentos de basaltos intemperizados da Formação Mosquito, apresentando textura bastante argilosa e potencial de ser um material bentonítico. Neste trabalho, esse material que vem sendo considerado uma nova ocorrência de bentonita no Brasil e, batizado de Formosa, foi caracterizado por difração de raios X, fluorescência de raios X, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia Mössbauer e capacidade de troca catiônica, em amostra total e após separação granulométrica, e ainda, comparada com duas das principais bentonitas brasileiras, Chocolate e Bofe. Apesar das variações químicas e mineralógicas encontradas, muito comuns nesse tipo de argila, as semelhanças observadas convencem o promissor uso da argila Formosa como bentonita, uma vez que o ponto principal da caracterização está na presença dominante de montmorillonita e baixa concentração de outras fases minerais, mostrando que esse material apresenta mineralogia importante do ponto de vista tecnológico.

Organofilização de uma Mg-bentonita da bacia do Parnaíba-Sul do Maranhão e sua utilização em poli (metacrilato de metila)

Bentonitas são argilas que tem como seu principal constituinte argilominerais do grupo da esmectita, predominantemente montmorillonita. De acordo com o cátion predominante no espaço intercamada da esmectita, a bentonita pode ser classificada como sódica, cálcica ou magnesiana. Essas argilas possuem vasta aplicação industrial, como fluidos de perfuração, pelotização, moldes de fundição, dentre outros. Para algumas aplicações mais específicas e que agregam maior valor ao produto final, como na síntese de nanocompósitos polímero/argila, faz-se necessário à intercalação de íons orgânicos na intercamada do argilomineral. No Brasil, a produção industrial de argilas organofílicas é pequena e voltada para os mercados de tintas, graxas e resinas de poliéster. Empresas do setor de bentonitas, que ainda não estão produzindo esse tipo de material, vêm mostrando crescente interesse nesta aplicação. Dentro desse contexto, este trabalho buscou avaliar o potencial da Bentonita Formosa, uma Mg-bentonita recentemente descrita e relativamente abundante no nordeste do Brasil, na produção de argilas organofílicas e sua aplicação em síntese de nanocompósitos polímero/argila. Para isso, foram realizadas sínteses variando a concentração dos íons surfactantes hexadeciltrimetilamônio (HDTMA⁺) e dodeciltrimetilamônio (DTMA⁺) em 0,7, 1,0 e 1,5 vezes o valor de CEC, com tempo de reação de 12 horas e variação de temperatura de 25 ºC e 80 ºC. A Mg-Bentonita in natura e ativada com carbonato de sódio foi utilizada como material de partida. Tanto o material de partida como as argilas organofílicas obtidas foram caracterizadas por DRX, DTA/TG e IV. As argilas que apresentaram melhores resultados de intercalação foram utilizadas nas proporções de 1%, 3% e 10% para a síntese de nanocompósitos poli(metacrilato de metila) (PMMA)/argila. As análises de DRX confirmaram a intercalação dos íons orgânicos no espaço intercamada da Mg-esmectita com e sem ativação. Com os resultados de IV foi possível observar que a razão de confôrmeros gauche/trans diminui com o aumento do espaçamento basal. Os resultados de DTA/TG confirmaram a estabilidade térmica das argilas organofílicas à temperatura máxima de 200 °C, o que possibilita a utilização desse material em síntese de nanocompósitos polímero/argila obtidos por processo de fusão. A análise de DRX confirmou a intercalação do PMMA no espaço intercamada da Mg-esmectita em todos os nanocompósitos produzidos. Com as análises de DSC foi possível observar o aumento da temperatura de transição vítrea para todos os nanocompósitos, quando comparados com PMMA puro. Com isso, é possível concluir que a Mg-Bentonita pode ser intercalada com íons alquilamônio, sem a necessidade prévia de ativação sódica, formando argilas organofílicas, assim como sua utilização em síntese de nanocompósitos. Essa possibilidade de utilização da Mg-bentonita in natura pode representar uma importante diferença em termos de custos de processo, na comparação com as bentonitas cálcicas existentes no Brasil, ou mesmo as importadas, que precisam ser ativadas durante o beneficiamento. Finalmente, acredita-se que a pesquisa deve avançar com a avaliação das propriedades mecânicas dos nanocompósitos produzidos neste trabalho, visando as diferentes possibilidades de aplicações desses materiais.

Adsorção de fenol e benzeno em montmorilonita modificada com brometo de hexadeciltrimetilamônio

Este estudo avalia a intercalação de esmectita dioctahédrica do Estado Acre com o sal quaternário de amônio brometo de hexadeciltrimetilamônio (HDTMA) em concentrações compreendidas entre 1 a 5 vezes ao valor de CTC da argila original e sua aplicabilidade na adsorção de fenol e benzeno em fase líquida. Os materiais foram caracterizados por microanálises de difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura/espectroscopia com dispersão de energia e espectroscopia na região do infravermelho. Os processos de adsorção foram realizados em sistemas simples e as medidas das concentrações do fenol e benzeno foram efetuadas por espectrofotometria na região ultravioleta. Os resultados indicaram que a intercalação da esmectita com HDTMA propiciou cerca de 78,8% de expansão (variação de d₀₀₁: 1,47 nm para 1,91 nm) e decréscimo acentuado dos elementos das posições interlamelares, como Na, Ca, Mg e K, acompanhado pela delaminação/esfoliação da argila original. Nos processos de adsorção do fenol e benzeno em HDTMA-arg 5 foram obtidos os seguintes resultados: q_Max= 4,44 e 35,8 mg.g^-1; K_L= 0,076 e 0,115 L.g-1; ΔGº = -16,85 e -18,38 kJ.mol^-1, respectivamente. Estes dados indicaram que os processos de adsorção do benzeno e fenol em fase líquida na organoargila HDTMA-arg 5 foram favoráveis, espontâneos e com interações físicas.

CARACTERÍSTICAS DAS ROCHAS DA FORMAÇÃO CORUMBATAÍ UTILIZADAS NA INDÚSTRIA DE REVESTIMENTO CERÂMICO.

A Formação Corumbataí é atualmente utilizada com sucesso pela indústria de revestimento cerâmico no pólo de cerâmica de Santa Gertrudes. Este engloba os municípios de Santa Gertrudes, Rio Claro, Cordeirópolis, Limeira, Piracicaba e Araras. De acordo com os estudos geológicos realizados, as argilas da Formação Corumbataí foram divididas em cinco litofácies cerâmicas, sendo elas: maciça, laminada, intercalada I, intercalada II e alterada. De acordo com suas características químicas, são consideradas como argilas com teores médios de elementos fundentes, com os valores da soma dos óxidos alcalinos (Na2O + K2O) variando de 2,9% na litofácies alterada até valores de 4,3% na litofácies intercalada I. Os argilominerais predominantes são a illita e a caulinita (presentes em todas as litofácies), além da montmorillonita que ocorre com freqüência nas litofácies intercalada I e II e laminada. Outros minerais importantes são: quartzo, feldspato do tipo albita, hematita e calcita. Os resultados cerâmicos possibilitaram enquadrar as litofácies cerâmicas dentro do Grupo BIIb na Classificação de Revestimentos Cerâmicos (BII – valores de resistência à flexão da ordem de 180-300 Kgf/cm2; b – valores de absorção de água (Abs) de 6 a 10%), porém, alguns valores de Abs ficaram acima de 10% nas litofácies intercalada I, intercalada II e na alterada.

Estudo eletroquímico do sistema microestruturado montmorilonita-8- hidroxiquinolina na presença de íons metálicos

Pós-graduação em Química - IBILCE

Materiais híbridos argila-poli(metil metacrilato) obtidos através do método grafting

Pós-graduação em Química - IQ

Synergy between polyaniline and OMt clay mineral in Langmuir-Blodgett films for the simultaneous detection of traces of metal ions

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)