Este estudo descreve um método para expandir a quitina em uma espuma por técnicas químicas que não requerem equipamentos especializados.
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Artigo de método
Este estudo descreve um método para expandir a quitina em uma espuma por técnicas químicas que não requerem equipamentos especializados.
A quitina é um biopolímero pouco explorado, naturalmente abundante, mecanicamente robusto e quimicamente resistente. Essas qualidades são desejáveis em um adsorbent, mas a quitina não possui a área de superfície específica necessária, e sua modificação envolve técnicas e equipamentos especializados. Aqui é descrito um novo procedimento químico para a expansão de flocos de quitina, derivados de resíduos de casca de camarão, em espumas com área de superfície mais alta. O processo conta com a evolução do gás H2 a partir da reação da água com NaH preso em um gel de quitina. O método de preparação não requer nenhum equipamento especializado. Difração de raios-X em pó e N2-fissionação indicam que o tamanho da cristallite diminui de 6,6 nm para 4,4 nm e a área de superfície específica aumenta de 12,6 ± 2,1 m2/g para 73,9 ± 0,2 m2/g. No entanto, espectroscopia infravermelha e análise termogravitamétrica indicam que o processo não altera a identidade química da quitina. A capacidade específica de adsorção de da quitina expandida aumenta em proporção a área de superfície específica de 13,8 ± 2,9 mg/g para 73,1 ± 2,0 mg/g. No entanto, a capacidade de adsorção de como densidade superficial permanece relativamente constante a uma média de 10,1 ± 0,8 átomo/nm2,o que novamente sugere nenhuma mudança na identidade química da quitina. Este método oferece os meios para transformar a quitina em um material de área de superfície superior sem sacrificar suas propriedades desejáveis. Embora a espuma de quitin seja descrita aqui como um adsorbente, ela pode ser imaginada como um suporte catalisador, isolador térmico e material estrutural.
A quittina é um biopolímero mecanicamente robusto e quimicamente inerte, perdendo apenas para a celulose em abundância natural1. É o principal componente no exoesqueleto de artrópodes e nas paredes celulares de fungos eleveduras 2. A quitina é semelhante à celulose, mas com um grupo hidroxílico de cada monômero substituído por um grupo de amina acetil(Figura 1A, B). Essa diferença aumenta a força da ligação de hidrogênio entre as cadeias de polímeros adjacentes e dá à chitina sua resiliência estrutural característica e inerte química2,
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1. Preparação de quitina expandida
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A quitina expandida mostra a mesma morfologia, independentemente do método de secagem. A Figura 3 mostra imagens de flocos de quitina puros(Figura 3A1),quitina expandida seca no forno(Figura 3B1)e quitina expandida liofilizada(Figura 3C3). Enquanto os flocos puros têm o aparecimento de areia grosseira, a espuma de cebolinha expandida tem a aparência de um grão de milho estourado. Micrografias eletr.......
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O método proposto para fabricação de espuma de cebolinha permite a produção de tais espumas sem a necessidade de equipamentos ou técnicas especializadas. A produção da espuma de quitina depende da suspensão do hidreto de sódio dentro de um sol-gel de quitina. O contato com a água da atmosfera induz a gelagem da matriz de quitina e a evolução do gás hidrogênio pela decomposição do hidreto de sódio. Portanto, as etapas críticas da preparação são (1) a formação do sol-gel, (2) introdução do hidreto de sódio em condições ani.......
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Os autores não têm nada a revelar.
A pesquisa foi patrocinada pelo Laboratório de Pesquisa do Exército de Comando de Desenvolvimento de Recursos de Combate (Número de Acordo Cooperativo W911NF-15-2-0020). Quaisquer opiniões, conclusões e conclusões ou recomendações expressas neste material são dos autores e não refletem necessariamente as opiniões do Laboratório de Pesquisa do Exército.
Agradecemos ao Centro de Processamento de Materiais Avançados (CAMP) da Universidade Tecnológica de Montana pelo uso de alguns dos equipamentos especializados necessários neste estudo. Agradecemos também a Gary Wyss, Nancy Oyer, Rick LaDouceur, John Kirtley e Katherine Zodrow pela assistência....
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Bicarbonato de amônio | Sigma-Aldrich | 9830 | NH4HCO3, ≥ 99,5 |
| Quitina | Sigma-Aldrich | C7170 | Pandalus borealis, Colorímetro de grau prático |
| Hanna Instruments | HI83399-01 | Fotômetro para análise de águas residuais | |
| Verificador de Cobre de Alta Faixa | Hanna Instruments | HI702 | Bicinchoninato Titulação colorimétrica |
| Hidrato de nitrato de cobre | Sigma-Aldrich | 223395 | (NO3)2 · 2.5 H2O, 98 % |
| Dimetilacetamida (DMAc) | Sigma-Aldrich | 271012 | Anidro, 99.8 % |
| IR Espectrofotômetro | Thermo Nicolet | Nexus 670 | Equipado com uma célula ATR |
| Cloreto de lítio | Sigma-Aldrich | 310468 | LiCl, ≥ 99 % |
| N2 Aparelho | de Fisisorção Micromeritics | Tristar II | |
| Ácido nítrico | BDH | BDH7208-1 | HNO3, 0,1 N |
| Microscópio eletrônico de varredura | Zeiss LEO | 1430 VP | 15 kV, detector de elétrons secundário, distância de trabalho de 29-31 mm |
| Hidreto de sódio | Sigma-Aldrich | 223441 | NaH, embalado em óleo mineral, 90% |
| Termogravimétrico analisador | TA Instruments | Q500 | 100 ml/min N2, 10 > C/min a 800 &graus; |
| C Sistema de Purificação de Água | Millipore Milli-Q | Tipo A água (18 MΩ) | |
| Difratômetro de Raios X | Rigaku | Ultima IV | K-&alfa; radiação, 8,04 keV |
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