Síntese de partículas poliméricas de morfologia casca-núcleo a base de poliacrilonitrila

Abstract

Partículas de morfologia casca-núcleo são estruturas compostas por dois materiais (orgânicos ou inorgânicos) com diferentes características químicas e/ou morfológicas, onde um material compõe o núcleo e o outro é aderido ao seu redor, formando uma casca que fornece uma superfície reativa para a partícula. Esse tipo de estrutura permite a combinação das propriedades de dois materiais distintos, aumentando a atividade do polímero, e possui alta área de superfície, podendo ser porosa ou não de acordo com a sua sintetização. Suas principais vantagens como suporte para enzimas são a fácil funcionalização da camada externa para obtenção de maior afinidade com a enzima escolhida, e a grande área de superfície em relação ao seu volume. Nesse estudo, foram produzidos materiais casca-núcleo com núcleo a base de polipropileno (PP) e casca de poliacrilonitrila (PAN), com o intuito de uma posterior aplicação como um biocatalisador, onde as partículas foram preparadas por polimerização em suspensão. As reações ocorreram sob agitação de 600 rpm a temperaturas de aproximadamente 90° C durante 4 horas. Foram sintetizadas, separadamente, partículas com dois tipos de núcleos diferentes: um de polipropileno (PP) e um de polipropileno/poliestireno (PP/PS), e os resultados de aderência de casca ao núcleo foram comparados por espectroscopia FTIR e por microscopia ótica. A espectroscopias demonstram que a PAN foi aderida com sucesso às partículas e as imagens de microscopia mostram maior potencial para as partículas com núcleo híbrido de PP/PS, visto que há maior formação de casca e maior porosidade. O objetivo do projeto era aplicar as partículas produzidas de morfologia casca-núcleo na imobilização de lacases e comparar tanto a atividade catalítica, quanto o reuso do biocatalisador sintetizado, porém, devido às restrições de acesso aos laboratórios no isolamento durante a pandemia do Coronavírus, só foram possíveis a síntese e caracterização dessas partículas.