Materiais híbridos multifuncionais constituídos de biopolímero de quitosana e nanopartículas de ouro

Abstract

Neste trabalho foram obtidas nanopartículas de ouro empregando biopolímero de quitosana como agente estabilizador e controlador de tamanho. Duas abordagens são apresentadas envolvendo o sistema nanopartículas de ouro/quitosana: a primeira, inclui o desenvolvimento de filmes com atividade antimicrobiana e, a segunda, envolve o desenvolvimento de catalisador heterogêneo para hidrogenação de compostos orgânicos. Na primeira abordagem, foram obtidos filmes, por drop-casting, com diferentes alíquotas de uma dispersão de nanopartículas de ouro na presença de quitosana e 3-aminopropiltrimetoxisilano (APTMS). Como substrato, foram utilizadas lâminas de vidro previamente tratadas. Os filmes mostraram-se compactos, homogêneos, com baixa rugosidade e apresentaram atividade contra a bactéria Salmonella Typhimurim. Na segunda abordagem, nanopartículas de ouro estabilizadas e suportadas em quitosana foram obtidas na forma de pó, a partir da secagem da dispersão aquosa. Esse material foi utilizado como nanocatalisador heterogêneo em reações de hidrogenação de sistemas conjugados C=C–C=O e não-conjugados C=C e C=O. O catalisador mostrou atividade e seletividade para álcoois saturados ou cetonas saturadas (seletividades ≥ 97%) dependendo do agente redutor utilizado, NaBH4 ou H2. Quando H2 foi usado, o catalisador mostrou atividade somente para C=C–C=O conjugados, formando aldeídos e cetonas saturadas. Para C=C e C=O isolados e C=C–C=C conjugados, não foi observada atividade, independente do sistema empregado.

In this work, gold nanoparticles were obtained using chitosan biopolymer as stabilizer agent and size controller. Two approaches are presented involving the gold/chitosan nanoparticle system: the first includes the development of films with antimicrobial activity and the second involves the development of a heterogeneous catalyst for the hydrogenation of organic compounds. In the first approach, films were obtained by drop-casting with different aliquots of gold nanoparticles dispersion in the presence of chitosan and 3- aminopropyltrimethoxysilane (APTMS). As substrate, were used glass slides previously treated. The films showed to be compact, homogeneous, with low roughness and showed activity against the bacterium Salmonella Typhimurim. In the second approach, stabilized and supported chitosan gold nanoparticles were obtained in powder form from the drying of the aqueous dispersion. This material was used as heterogeneous nanocatalyst in hydrogenation reactions of C=C and C=O conjugated and nonconjugated systems. The catalyst showed activity and selectivity for saturated alcohols or saturated ketones (selectivities ≥ 97%) depending on the reducing agent used, NaBH4 or H2. When H2 was used, the catalyst showed activity only for C=C–C=O conjugates, forming aldehydes and saturated ketones. For C=C and C=O isolates and C=C–C=C conjugates, no activity was observed.