Effect of Different Surface-Charged Lamellar Materials on Swelling Properties of Nanocomposite Hydrogels

Autor(es)

Pfeifer, Marcela ^[1] ; Andrade, Flavio A. C. ^{[2, 1]} ; Bortoletto-Santos, Ricardo ^{[2, 3]} ; Aouada, Fauze A. ^[4] ; Ribeiro, Caue ^[2]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Fed Sao Carlos, Rodovia Washington Luiz, Km 235, BR-13565905 Sao Carlos, SP - Brazil

^[2] Embrapa Instrumentacao, Lab Nacl Nanotecnol Agronegocio LNNA, Rua 15 Novembro 1452, BR-13560970 Sao Carlos, SP - Brazil

^[3] Univ Estadual Paulista Julio de Mesquita Filho UN, Inst Quim, Ave Prof Francisco Degni 55, BR-14800900 Araraquara, SP - Brazil

^[4] Univ Estadual Paulista Julio de Mesquita Filho UN, Ave Brasil 56, BR-15385000 Centro, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: JOURNAL OF POLYMERS AND THE ENVIRONMENT; v. 29, n. 10, p. 3311-3323, OCT 2021.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

This study investigated the effect of different surface-charged lamellar materials on the swelling and diffusion properties of synthesized polyacrylamide-methylcellulose hydrogels (HG). Montmorillonite and thermally activated hydrotalcite (300 degrees C and 550 degrees C) were incorporated during the preparation of nanocomposite (NC) hydrogels. A series of NC hydrogels were prepared by varying the lamellar material content (1:1, 2:1 and 4:1). The results showed that the HG with hydrotalcite (550 degrees C) was strongly dependent on the ionic intensity, and that the swelling degree increased by 50%, 65% and 78% with reducing the hydrotalcite content at (1:1), (2:1) and (4:1), respectively. The water absorption capacity of HG containing montmorillonite or hydrotalcite (300 oC) was slightly affected when the pH was decreased from 7 to 3. However, the pH variation from 7 to 10 increased the water absorption capacity of most HG, except those containing hydrotalcite (550 degrees C) at (2:1) and (4:1). The presence of lamellar nanoparticles in hydrogels made the polymer matrix more rigid, and less likely to absorb water. In contrast, HG with hydrotalcite (550 degrees C) at (2:1) and (4:1) showed anomalous behavior with an increase in their water absorption capacity. The results support that the developed NC-HG can be suitable candidate materials for controlled released applications. (AU)

• Processo FAPESP: 19/18036-8 - Desenvolvimento de revestimentos nanocompósitos à base de poliuretana modificada com argilominerais esfoliados para aplicação no controle da liberação lenta de fertilizantes solúveis
• Beneficiário: Marcela Pfeifer
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 16/10636-8 - Da fábrica celular à biorrefinaria integrada Biodiesel-Bioetanol: uma abordagem sistêmica aplicada a problemas complexos em micro e macroescalas
• Beneficiário: Roberto de Campos Giordano
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Temático
• Processo FAPESP: 20/03259-9 - Desenvolvimento de uma nova classe de nanocompósitos à base de polímeros biodegradáveis para aplicação como revestimento na liberação lenta e controlada de fertilizantes solúveis
• Beneficiário: Ricardo Bortoletto Santos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 13/07296-2 - CDMF - Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais
• Beneficiário: Elson Longo da Silva
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
• Processo FAPESP: 13/03643-0 - Estudo de novos veículos biodegradáveis carreadores de fertilizantes e defensivos agrícolas baseados em hidrogéis e silicatos nanoestruturados como uma alternativa no combate de impactos ambientais
• Beneficiário: Fauze Ahmad Aouada
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular