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Nanocompósitos híbridos formados pelo herbicida 2,4-D encapsulado na estrutura do Hidróxido Duplo Lamelar

Nanocompósitos híbridos formados por um componente orgânico e outro inorgânico, são estruturas com potencial uso como Formulações de Liberação Controlada (FLCs). O ácido diclorofenoxiacético (2,4-D), herbicida amplamente utilizado na agricultura, pode ser introduzido na estrutura de um Hidróxido Duplo Lamelar (HDL) durante a síntese via coprecipitação. A síntese direta do nanocompósito híbrido 2,4- D/HDL é governada por diversos fatores que influenciam na formação da estrutura e nas suas propriedades físico-químicas. Nanocompósitos híbridos do tipo 2,4-D/HDL foram sintetizados pelo método direto de coprecipitação para verificar a influência da concentração dos sais metálicos de Zn e Al (0,30; 0,75 e 1,50 mol/L), na formação do nanocompósito e nas suas propriedades físico-químicas. A formação do nanocompósito identificado por picos de difração da fase hidrotalcita defasados para ângulos menores, foi favorecida com o aumento da concentração dos sais de Zn e 2 Al (0,75 e 1,50 mol/L). Com o aumento da concentração dos sais de Zn e Al picos mais intensos e definidos do nanocompósito foram encontrados. Os resultados de difração confirmaram que o 2,4-D foi intruduzido na estrutura lamelar do HDL provocando um aumento no espaçamento basal de 9,5 Å, HDL sem herbicida, para 19,15 Å (concentração de Zn e Al de 0,75 e 1,50 mol/L). Os espectros de infravermelho mostraram bandas características do 2,4-D. Agregados de partículas com formato lenticular e morfologia regular, diferentes às do HDL sem herbicida, foram encontrados em amostras sintetizadas com maiores concentrações de Zn e Al. A decomposição térmica das amostras demonstrou que o 2,4-D inserido na estrutura lamelar do nanocompósito foi eliminado em temperaturas maiores quando comparado com o ânion Cl- do HDL sem herbicida. Amostras que formaram o nanocompósito com maior pureza (concentração de Zn e Al de 0,75 e 1,50 mol/L), tiveram uma área específica menor que o HDL sem herbicida. Concluiu-se que a síntese dos nanocompósitos com maior pureza foi favorecida usando concentrações dos sais de Zn e Al de 0,75 até 1,50 mol/L e que o 2,4-D inserido no HDL produziu mudanças estruturais, morfológicas e texturais.
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Nanocompósitos híbridos formados pelo herbicida 2,4-D encapsulado na estrutura do Hidróxido Duplo Lamelar

  • DOI: https://doi.org/10.22533/at.ed.531112414109

  • Palavras-chave: Concentração Zn e Al. Nanocompósitos híbridos. Ácido 2,4- diclorofenoxiacético. Hidróxido duplo lamelar. Síntese direta.

  • Keywords: Zn and Al concentration. Hybrid nanocomposites. 2,4- dichlorophenoxyacetic acid. Layered double hydroxide. Direct synthesis.

  • Abstract: Hybrid nanocomposites formed by an organic and an inorganic component are structures with potential use as Controlled Release Formulations (CRFs). Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D), a herbicide widely used in agriculture, can be introduced into the structure of a Layered Double Hydroxide (LDH) during the synthesis via coprecipitation. The direct synthesis of the 2,4-D/LDH hybrid nanocomposite is governed by several factors that influence the formation of the structure and its physicochemical properties. 2,4-D/LDH hybrid nanocomposites were synthesized by the direct coprecipitation method to verify the influence of the concentration of the metallic salts of Zn and Al (0.30, 0.75, and 1.50 mol/L) in the nanocomposite formation and its physicochemical properties. The nanocomposite formation, identified by diffraction peaks of the hydrotalcite phase shifted to smaller angles, was favored by increasing the Zn and Al salts concentration (0.75 and 1.50 mol/L). With increasing concentrations of Zn and Al salts, more intense and defined peaks of the nanocomposite were found. The diffraction results confirmed that 2,4-D was introduced into the LDH lamellar structure, causing an increase in the basal spacing from 9.5 Å, LDH with no herbicide, to 19.15 Å (Zn and Al concentration of 0.75 and 1.50 mol/L). The infrared spectra showed 2,4-D bands characteristic. Aggregates of particles with lenticular shape and regular morphology, different from those of the HDL with no herbicide, were found in samples synthesized at higher concentrations of Zn and Al. Thermal decomposition of the samples demonstrated that the 2,4-D inserted into the lamellar structure of the nanocomposite was eliminated at higher temperatures when compared to the Cl- anion of the HDL with no herbicide. Samples that formed the nanocomposite with higher purity (Zn and Al concentrations of 0.75 and 1.50 mol/L) presented a smaller specific area than the HDL with no herbicide. It was concluded that synthesizing nanocomposites with higher purity was favored using concentrations of Zn and Al salts of 0.75 to 1.50 mol/L and that the 2,4-D inserted into the HDL produced structural, morphological, and textural changes.

  • Bruno Muniz e Souza
  • João Luiz Martins Mattoso Câmara
  • Lavínia Costa Fernandes
  • Ana Karoline de Paula Correa
  • Sabrina Guimarães Sanches
  • Cristiane Assumpção Henriques
  • Vitor Santos Ramos
  • Jhonny Huertas
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