COMPARAÇÃO DE MÉTODOS DE SULFATAÇÃO DA QUITOSANA PARA ADSORÇÃO DE CU²⁺

Chitosan is a polysaccharide that has free amine and hydroxyl groups, which is considered a good adsorbent material for heavy metals in contaminated water. In order to improve this property, some necessary modifications have been proposed in order to increase the adsorptive capacity of this polysaccharide. The objective of this work was to modify the structure of chitosan and carboxymethyl chitosan by sulfation, to characterize the materials synthesized through yield, by FT-IR and to analyze elementary and evaluate an adsorbent capacity of the materials against copper ions. The results attenuated that the reaction yield of the materials varied from 58% to 91%, and it was possible to identify through FT-IR the required groups C-O-S and S = O regarding the insertion of the sultate groups, identifying the presence of the sulfate groups in the structure. In adsorption tests, as sulphates sulphated over a percentage of adsorption above 90% copper, a performance superior to pure chitosan (%). The adsorptive capacity of 63 mg / g, in relation to the results found in the literature. Thus, it was observed that sulfation is a viable  modification route for adsorption of metals.A quitosana é um polissacarídeo que possui grupamentos amina e hidroxila livre, sendo essa considerada um bom material adsorvente de metais pesados em águas contaminadas. Afim de melhorar essa propriedade algumas modificações estruturais têm sido propostas a fim de aumentar a capacidade adsortiva deste polissacarídeo. O objetivo deste trabalho foi modificar por sulfatação a estrutura da quitosana e da carboximetilquitosana, caracterizar os materiais sintetizados através de rendimento, por FT-IR e análise elementar e avaliar a capacidade adsorvente dos materiais frente a íons cobre.  Os resultados mostraram que o rendimento reacional dos materiais variou de 58% a 91%, e foi possível identificar através de FT-IR os grupos funcionais  C-O-S e S=O referentes à inserção dos grupos sulfatos, identificando a presença dos grupos sulfato na estrutura. Nos ensaios de adsorção, as amostras sulfatadas apresentaram um percentual de adsorção acima de 90% de cobre, um desempenho superior à quitosana pura (%).A capacidade adsortiva foi de 63 mg/g, comparado aos resultados presentes na literatura. Desta forma, observou-se que a sulfatação é uma rota viável de modificação para a adsorção de metais

CARACTERIZAÇÕES DE NANOEMULSÕES DE ALGINATO DE SÓDIO COM ÓLEO ESSENCIAL DE EUCALYPTUS CITRIODORA

The stability properties of nanoemulsions are influenced by emulsification conditions and the composition of formulations. Polymer nano-emulsions were prepared with the help of a mechanical homogenizer, in which five formulations of different concentrations were obtained in order to evaluate the stability with subsequent applications in controlled release systems. Viscosity, Particle Size and Encapsulation Efficiency were evaluated in order to obtain a stable emulsion. The N2 and N4 formulations, which were produced with 2:1 (N2) 1:2 (N4) oil and surfactant ratio and 1:1 (N2) 2:1 (N4) alginate and surfactant, stood out for having smaller Particle Size and more homogeneous size distribution. The N2 formulation obtained higher Encapsulation Efficiency, with a value of 68.2 ± 0.09%. It is assumed that the N2 nanoemulsion is the most favorable, because its formulation has a greater amount of surfactant making the interaction between the oil and the gum greater, thus having a better encapsulation capacity.As propriedades de estabilidade das nanoemulsões são influenciadas pelas condições de emulsificação e pela composição das formulações. Nanoemulsões poliméricas foram preparadas com auxílio de um homogeneizador mecânico, no qual foram obtidas cinco formulações de diferentes concentrações, no intuito de avaliar a estabilidade com posteriores aplicações em sistemas de liberação controlada. Foi avaliada a Viscosidade, o Tamanho de Partícula e a Eficiência de Encapsulamento visando obter uma emulsão estável. As formulações N2 e N4, que foram produzidas com 2:1 (N2) 1:2 (N4) razão óleo e surfactante e 1:1 (N2) 2:1 (N4) alginato e surfactante, se destacaram por apresentar menor Tamanho de Partícula e distribuição de tamanho mais homogêneo. A formulação N2 obteve maior Eficiência de Encapsulamento, com valor de 68,2 ± 0,09%. Supõe-se que a nanoemulsão N2 é a mais favorável, pois sua formulação possui uma maior quantidade de tensoativo fazendo com que a interação entre o óleo e a goma seja maior, assim tendo uma melhor capacidade de encapsulamento

Estudo de adsorção de Cd+2 utilizando carboximetilquitosana: determinação dos parâmetros cinéticos e de equilíbrio / Study of adsorption of Cd+2 using carboxymethyl chitosan: determination of kinetic and equilibrium parameters

A quitosana (QT) é um polissacarídeo catiônico que vem sendo muito estudado para aplicação como bioadsorvente. Com o intuito de aumentar a eficiência de adsorção, modificações estruturais têm sido realizadas. Neste trabalho foram sintetizadas amostras de carboximetilquitosana (CMQ), variando a razão de ácido monocloroacético:QT (AMC:QT) nas proporções 3:1, 6:1 e 9:1, com o intuito de avaliar a eficiência na adsorção de íons Cd+2 em diferentes pHs. Os resultados demonstraram que as amostras apresentam um baixo tempo de equilíbrio, atingido nos primeiros 20 minutos, com porcentagens de adsorção acima de 60% nos valores de pH estudados, atingindo 99% para a CMQ9A em pH 5, mostrado maior eficiência do que a quitosana. Os parâmetros cinéticos demonstraram que a amostra CMQ9A obedece ao modelo cinético de pseudo segunda ordem, sugerindo um processo cuja etapa limitante de velocidade e regida por quimiossorção. O estudo de isoterma demonstrou que a amostra de CMQ9A obedece a isoterma de Freundlich, que descreve o mecanismo de equilíbrio de adsorção, e que possui uma capacidade máxima de adsorção de 769,2 mg.g-1 . Sendo assim a carboximetilação aumenta a eficiência de adsorção em relação a QT, o que torna as CMQs potenciais materiais para utilização como bioadsorventes

Chitosan and gum arabic nanoparticles for heavy metal adsorption

Chitosan (CT) is a polysaccharide with the ability to adsorb metals on its surface. In this work, CT-based nanoparticles (NPs) are produced by complex formation with gum arabic (GA) to increase their adsorbent potential for removal of heavy metals in aqueous medium. Adsorption efficiency is evaluated as a function of NP composition and polysaccharide concentration. NPs are sized from 250 to 375 nm at a zeta potential up to -25 mV, suggesting stability to adsorb metals. In particular, CTGA56 and CTGA80 NPs adsorbed a substantially higher amount of copper ions than pure CT. Adsorption kinetics studies showed that the reaction process followed a pseudo second-order model and the adsorption isotherm results fit a Langmuir model, highlighting the monolayer adsorption process with prominent adsorption capacity. These findings indicate the adsorbent potential of CTGA NPs and suggest that these particles can be used for removal of metal ions from contaminated water sources

PONTOS QUÂNTICOS DE CARBONO A PARTIR DE QUITOSANA: PRINCIPAIS VIAS DE SÍNTESE E APLICAÇÕES

Carbon dots are a new class of fluorescent nanomaterials, with properties such as photoluminescence, high solubility, low toxicity, and favorable biocompatibility. They are useful for applications in biomedicine, sensors, solar cells, and photocatalysis, among others. The synthesis of quantum dots using chitosan as a starting source becomes the focus of interest for researchers due to the low cost and large-scale availability of this material. Another positive aspect of using chitosan is the possibility of reusing natural resources with the potential to reduce pollutants and their environmental impacts. As regards the synthesis methods, the hydrothermal method stands out, as it is a simple and low-cost methodology, which uses moderate temperature conditions and relatively low synthesis time. Among the main applications of chitosan-based quantum dots, applications of bioimaging and biosensors are the most reported in the literature.Pontos quânticos de carbono são uma nova classe de nanomateriais fluorescentes, com propriedades como fotoluminescência, alta solubilidade, baixa toxicidade e biocompatibilidade favorável. Eles são úteis para aplicações em biomedicina, sensores, células solares e fotocatálise, entre outros. A síntese de pontos quânticos usando a quitosana como fonte de partida passa a ser foco de interesse dos pesquisadores devido ao baixo custo e disponibilidade em grande escala deste material. Outro ponto positivo da utilização da quitosana é a possibilidade da reutilização de recursos naturais com o potencial de redução de poluentes e dos seus impactos ambientais. Do ponto de vista dos métodos de síntese, destaca-se o método hidrotérmico, por ser uma metodologia simples e de baixo custo, que emprega condições moderadas de temperatura e tempo de síntese relativamente baixo. Entre as principais aplicações dos pontos quânticos a base de quitosana, as aplicações de bioimagem e biosensores são as mais relatadas na literatura

Derivados funcionais sulfatados de quitosana como agente de adsorção de Cd+2 / Functional derivatives of chitosan sulphate as Cd+2 adsorption agent

A quitosana, um polissacarídeo biocompatível, atóxico e abundante na região do Nordeste Brasileiro, tem se mostrado um material de grande interesse pela comunidade científica para fins ambientais. Devido a presença de grupos amino e hidroxila, este polissacarídeo pode ser submetido a reações de modificação estrutural, a fim de potencializar seu escopo de aplicações. Neste estudo, realizou-se reações de sulfatação e carboximetilação em quitosana de modo a ampliar sua capacidade de adsorção. Os dois derivados sintetizados apresentaram alta taxa de adsorção de Cd+2 em diferentes pH’s, com valores entre 50% a 70%. A quitosana sulfatada (QTS) possui uma capacidade máxima de adsorção (Qmax) superior a 275 mg/g, sendo maior que a capacidade adsortiva da quitosana reportada na literatura. Os estudos cinéticos demonstraram que os derivativos sulfatados de quitosana obedecem ao modelo de pseudo-segunda ordem, atingindo o tempo de equilíbrio rapidamente. Os estudos de isoterma de adsorção em função do pH demonstraram que a QTS obedece ao modelo de Langmuir em todos os pHs, com a adsorção ocorrendo em monocamada. Desta forma, observou-se que a QTS é um material muito promissor para a adsorção de cádmio

Influência das condições de reação na produção de nanopartículas no grau de encapsulamento do cardanol / Influence of reaction conditions on the production of nanoparticles on the degree of encapsulation of cardanol

O Cardanol, extraído e principal constituinte do líquido da casca da castanha de cajú técnico tem inúmeras aplicações como atividade antibacteriana, larvicida, leishimanicida e baixa toxicidade. O encapsulamento deste ativo por meio de nanopartículas (NPs) a base de quitosana (QUI) pode ser um método eficaz para preservar suas propriedades e propiciar sua liberação controlada. Neste contexto, objetivou-se neste trabalho produzir nanopartículas empregando um delineamento fatorial de experimentos 23 para avaliar a influência das condições de reação na nanoencapsulação do cardanol. As NPs NP7 e NP8, com núcleo de quitosana, apresentaram tanto eficiência de encapsulamento quanto rendimento acima de 45%. O potencial superficial revelou valores negativos de -20 mV, o que indica que os polímeros alginato de sódio e goma arábica, usados como revestimento externo, foram capazes de formar complexos estáveis. A análise por microscopia óptica sugeriu a existência de pequenas partículas agrupadas, as NPs apresentaram tamanho nanométrico com distribuição bimodal, variando entre 34,9 nm e 312,2 nm. O delineamento fatorial permitiu a otimização das condições reacionais para produção de nanopartículas a base de quitosana que se mostraram promissores para encapsulamento do cardanol

Pervasive gaps in Amazonian ecological research

Biodiversity loss is one of the main challenges of our time,1,2 and attempts to address it require a clear un derstanding of how ecological communities respond to environmental change across time and space.3,4 While the increasing availability of global databases on ecological communities has advanced our knowledge of biodiversity sensitivity to environmental changes,5–7 vast areas of the tropics remain understudied.8–11 In the American tropics, Amazonia stands out as the world’s most diverse rainforest and the primary source of Neotropical biodiversity,12 but it remains among the least known forests in America and is often underrepre sented in biodiversity databases.13–15 To worsen this situation, human-induced modifications16,17 may elim inate pieces of the Amazon’s biodiversity puzzle before we can use them to understand how ecological com munities are responding. To increase generalization and applicability of biodiversity knowledge,18,19 it is thus crucial to reduce biases in ecological research, particularly in regions projected to face the most pronounced environmental changes. We integrate ecological community metadata of 7,694 sampling sites for multiple or ganism groups in a machine learning model framework to map the research probability across the Brazilian Amazonia, while identifying the region’s vulnerability to environmental change. 15%–18% of the most ne glected areas in ecological research are expected to experience severe climate or land use changes by 2050. This means that unless we take immediate action, we will not be able to establish their current status, much less monitor how it is changing and what is being lostinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio

Pervasive gaps in Amazonian ecological research

Biodiversity loss is one of the main challenges of our time,1,2 and attempts to address it require a clear understanding of how ecological communities respond to environmental change across time and space.3,4 While the increasing availability of global databases on ecological communities has advanced our knowledge of biodiversity sensitivity to environmental changes,5,6,7 vast areas of the tropics remain understudied.8,9,10,11 In the American tropics, Amazonia stands out as the world's most diverse rainforest and the primary source of Neotropical biodiversity,12 but it remains among the least known forests in America and is often underrepresented in biodiversity databases.13,14,15 To worsen this situation, human-induced modifications16,17 may eliminate pieces of the Amazon's biodiversity puzzle before we can use them to understand how ecological communities are responding. To increase generalization and applicability of biodiversity knowledge,18,19 it is thus crucial to reduce biases in ecological research, particularly in regions projected to face the most pronounced environmental changes. We integrate ecological community metadata of 7,694 sampling sites for multiple organism groups in a machine learning model framework to map the research probability across the Brazilian Amazonia, while identifying the region's vulnerability to environmental change. 15%–18% of the most neglected areas in ecological research are expected to experience severe climate or land use changes by 2050. This means that unless we take immediate action, we will not be able to establish their current status, much less monitor how it is changing and what is being lost