Aplicação de amido termoplástico com nanopartículas de quitosana para liberação de nutrientes NPK
| dc.contributor.advisor1 | Ferreira, Marystela | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4714185516263478 | |
| dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0002-9459-8167 | |
| dc.contributor.author | Franco, Rafael Augusto | |
| dc.contributor.authorlattes | https://lattes.cnpq.br/7506955060907326 | |
| dc.contributor.authororcid | https://orcid.org/0000-0001-7601-8790?lang=en | |
| dc.date.accessioned | 2025-08-07T13:22:59Z | |
| dc.date.issued | 2025-04-02 | |
| dc.description.abstract | For this study, thermoplastic starch (TPS) films containing NPK nutrients reinforced with chitosan nanoparticles were produced and characterized, aiming at the adsorption of nutrients to them. A device for slow release of NPK nutrientes as prepared. Starch was chosen as the substrate, because it is a biodegradable polysaccharide and extremely abundant in nature. Chitosan has carrier properties on a nanometric scale, due to the increase in its contact surface and the presence of electrostatic groups in its composition. Nanochitosan was obtained through its ionic gelation, in combination with the radical polymerization of methacrylic acid. Using the dynamic light scattering (DLS) technique, an average size of 130.41 ± 1.45 nm and a zeta potential of 24.7 ± 0.7 mV were observed. Then, NPK nutrients were incorporated into the nanochitosan. The particles obtained were analyzed by transmission electron microscopy (TEM), before and after the incorporation of NPK nutrients. These were added to the preparation of thermoplastic starch (TPS) films by wet casting. The thicknesses of the films with and without nanochitosan did not show significant differences. The films with nanochitosan are more resistant to solubilization compared to films containing only NPK. The films were characterized by infrared spectroscopy (FT-IR) and contact angle analysis. The bands that appear with greater absorption intensity in the films refer to the C-O bonds (1600 cm-1) and the C-O-C bonds (between 750 cm-1 and 1000 cm-1) present in the cyclic rings of the starch structure. The contact angle was greater in the film with nanochitosan, indicating that it is capable of making the film less hydrophilic. Its release was studied in the laboratory, through the analysis of percolated samples of simulated soil in the UV-vis spectrophotometer and in situ, through application in the rooting of vegetatively propagated seedlings of the Trema Micrantha species. The percolated samples with the lowest presence of ions were those obtained from the simulated soil containing the films with nanoparticles. Better rooting was observed among the seedlings with nanoparticles. Therefore, the TPS films containing nanochitosan presented better physical properties and beneficial effect on the rooting of vegetatively propagated seedlings. | eng |
| dc.description.resumo | Produziu-se e caracterizou-se filmes de amido teromoplástico (TPS) contendo nutrientes NPK e aditivados com nanopartículas de quitosana, visando a adsorção dos nutrientes às mesmas. O intuito foi de formular um dispositivo de liberação lenta de nutrientes NPK. Escolheu-se o amido como substrato, por ser um polissacarídeo biodegradável e extremamente abundante na natureza. A quitosana possui propriedades carreadoras em escala nanométrica, devido ao aumento da sua superfície de contato e a presença de grupos eletrostáticos em sua composição. Obteve-se a nanoquitosana por meio de sua gelificação iônica, em combinação com a polimerização radicalar do ácido metacrílico. Utilizando a técnica de espalhamento dinâmico de luz (DLS) observou-se um tamanho médio de 130,41 ± 1,45 nm e um potencial zeta de 24,7 ± 0,7 mV. Em seguida, incorporou-se nutrientes NPK à nanoquitosana. As partículas obtidas foram analisadas por microscopia eletrônica de transmissão (MET), antes e depois da incorporação de nutrientes NPK. Estas, foram adicionadas ao preparo de filmes de amido termoplástico (TPS) por via úmida (Casting). As espessuras dos filmes com e sem nanoquitosana não apresentaram diferenças significativas. Os filmes com nanoquitosana são mais resistentes à solubilização em relação aos filmes contendo apenas NPK. Realizou-se a caracterização dos filmes por espectroscopia de infravermelho (FT-IR) e análise de ângulo de contato. As bandas que aparecem com mais intensidade de absorção nos filmes fazem referência às ligações C-O (1600 cm-1) e às ligações C-O-C (entre 750 cm-1 e 1000 cm-1) presentes nos anéis cíclicos da estrutura do amido. O ângulo de contato foi maior no filme com nanoquitosana, indicando que esta é capaz de diminuir a interação do filme com a água. Estudou-se sua liberação em laboratório, por meio da análise de amostras percoladas de solo simulado no espectrofotômetro UV-vis e no enraizamento de mudas de propagação vegetativa da espécie Trema Micrantha. As amostras percoladas com menor presença de íons foram as obtidas do solo simulado contendo os filmes com nanopartículas. Observou-se um melhor enraizamento entre as mudas com nanopartículas. Assim sendo, os filmes TPS contendo nanoquitosana apresentaram melhores propriedades físicas e efeito benéfico no enraizamento de mudas de propagação vegetativa. | por |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.description.sponsorshipId | 88887.838498/2023-00 | |
| dc.identifier.citation | FRANCO, Rafael Augusto. Aplicação de amido termoplástico com nanopartículas de quitosana para liberação de nutrientes NPK. 2025. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia e Monitoramento Ambiental) – Universidade Federal de São Carlos, Sorocaba, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22547. | por |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.14289/22547 | |
| dc.language.iso | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | |
| dc.publisher.address | Campus Sorocaba | |
| dc.publisher.initials | UFSCar | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Monitoramento Ambiental - PPGBMA-So | |
| dc.rights | Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ | |
| dc.subject | Biopolímeros | por |
| dc.subject | Amido Termoplástico | por |
| dc.subject | Quitosana | por |
| dc.subject | Nanopartículas | por |
| dc.subject | NPK | por |
| dc.subject | Biopolymers | eng |
| dc.subject | Thermoplastic Starch | eng |
| dc.subject | Chitosan | eng |
| dc.subject | Nanoparticles | eng |
| dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::FERTILIZANTES | |
| dc.title | Aplicação de amido termoplástico com nanopartículas de quitosana para liberação de nutrientes NPK | por |
| dc.title.alternative | Application of thermoplastic starch with chitosan nanoparticles for release of NPK nutrients | eng |
| dc.type | Dissertação |
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