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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34455| Título: | Síntese eletroquímica verde de TiO2NT com eletrólito a base de grânulos de Manihot esculenta |
| Título(s) alternativo(s): | Green electrochemical synthesis of TiO2NT with electrolyte based of Manihot esculenta granules |
| Autor(es): | Baradel, Isabelli Cristina |
| Orientador(es): | Sikora, Mariana de Souza |
| Palavras-chave: | Eletroquímica Materiais biomédicos Titânio Electrochemistry Biomedical materials Titanium |
| Data do documento: | 1-Jul-2024 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Pato Branco |
| Citação: | BARADEL, Isabelli Cristina. Síntese eletroquímica verde de TiO2NT com eletrólito a base de grânulos de Manihot esculenta. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2024. |
| Resumo: | Em busca de soluções mais sustentáveis para a síntese de revestimentos em implantes de titânio, este trabalho aborda a substituição do etilenoglicol, amplamente utilizado em sínteses de dióxido de titânio (TiO2), por dispersões coloidais de amido extraído da Manihot esculenta. Além de sua toxicidade, o etilenoglicol apresenta desafios de segurança. A metodologia abordada neste trabalho visa não só a mitigação desses problemas, mas também à adoção de uma prática mais ecológica. Foram investigadas soluções de amido em diferentes concentrações, empregadas na síntese eletroquímica de revestimentos de TiO2. A influência da temperatura de síntese nas propriedades dos revestimentos juntamente com o tratamento térmico também foi explorada. A caracterização estrutural, morfológica e eletroquímica dos materiais foi realizada por: Difração de Raios X (DRX), Espectroscopia Raman (ER), Microscopia Eletrônica de Varredura com emissão de campo (FE-MEV), Rugosidade Superficial Média (Ra), Potencial de Circuito Aberto (OCP) e Polarização Potenciodinâmica Linear (PPL). Também se avaliou a aplicação desse novo biomaterial de dióxido de titânio nanotexturizado (TiO2NT), com o intuito de usá-lo como um implante dentário. Os poros foram incorporados com Quercetina e seu potencial como ação antimicrobiana foi investigada por meio do teste de disco-difusão frente a bactéria Streptococcus mutans. Os resultados indicam que a substituição do etilenoglicol por solução de amido permite o crescimento de um filme de TiO2 nanoporoso que mimetiza a estrutura óssea natural. Para a Ra, as amostras estudadas sofrem influências estatisticamente significativas das três variáveis estudas, bem como o efeito cruzado da temperatura com o tratamento térmico. A análise estatística realizada para os resultados de polarização potenciodinâmica mostrou que a variável concentração, bem como o efeito cruzado das três variáveis apresentaram significância estatística para a taxa de corrosão do material. Também indicam que a formação do TiO2 nanoporoso quando submetido a um tratamento térmico apresenta a fase cristalina anatase fase que tem um papel importante na diferenciação celular, redução da carga bacteriana na superfície dos implantes e osseointegração. O estudo frente a bactéria Streptococcus mutans se mostrou indeterminado uma vez, que houve crescimento microbiano em todo o teste, incluindo nos controles contendo Tetraciclina 30 mg. |
| Abstract: | In search of more sustainable solutions for the synthesis of coatings on titanium implants, this work addresses the replacement of ethylene glycol, widely used in titanium dioxide (TiO2) synthesis, with colloidal dispersions of starch extracted from Manihot esculenta. In addition to its toxicity, ethylene glycol presents safety challenges. The methodology addressed in this work aims not only to mitigate these problems, but also to adopt a more ecological practice. Starch solutions at different concentrations were investigated, used in the electrochemical synthesis of TiO2 coatings. The influence of synthesis temperature on coating properties along with heat treatment was also explored. The structural, morphological and electrochemical characterization of the materials was carried out by: X-ray Diffraction (XRD), Raman Spectroscopy (ER), Scanning Electron Microscopy with field emission (FE-SEM), Average Surface Roughness (Ra), Open Circuit (OCP) and Linear Potentiodynamic Polarization (PPL). The application of this new nanotextured titanium dioxide (TiO2NT) biomaterial was also evaluated, with the aim of using it as a dental implant. The pores were incorporated with Quercetin and its potential as an antimicrobial action was investigated using the disk diffusion test against the bacteria Streptococcus mutans. The results indicate that replacing ethylene glycol with starch solution allows the growth of a nanoporous TiO2 film that mimics the natural bone structure. For Ra, the samplesstudied suffer statistically significant influences from the three variables studied, as well as the cross effect of temperature and heat treatment. The statistical analysis carried out for the potentiodynamic polarization results showed that the concentration variable, as well as the cross effect of the three variables presented statistical significance for the material's corrosion rate. They also indicate that the formation of nanoporous TiO2 when subjected to heat treatment presents the crystalline anatase phase, which plays an important role in cell differentiation, reduction of bacterial load on the surface of implants and osseointegration. The study against the bacteria Streptococcus mutans proved to be indeterminate since there was microbial growth throughout the test, including in controls containing Tetracycline 30 mg. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34455 |
| Aparece nas coleções: | PB - Química |
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