UMA PROPOSTA PARA O USO DA NORBIXINA, UM CAROTENOIDE EXTRAÍDO DO URUCUM (BIXA ORELLANA L.), NA FORMAÇÃO DE FILMES FINOS DO TIPO LAYER-BY-LAYER

Abstract

RESUMO: Este trabalho teve como objetivo o uso do carotenoide norbixina (NBx), extraído das sementes do urucum (Bixa orellana L.), como agente formador de filme finos, preparados pela técnica Layer-by-Layer (LbL). Na produção dos filmes, a NBx foi intercalada com a polianilina (PANI), polímero condutor muito utilizado devido às suas propriedades eletroquímicas, anticorrosivas e eletrocrômicas. No Capítulo 01, foi realizado um estudo prospectivo de trabalhos publicados, entre o ano de 2006 e 2015, nas bases de periódicos do Scopus, Web of Science e Scielo, e nos bancos de patentes no Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI), Escritório de Marcas e Patentes dos Estados Unidos (USPTO) e Escritório Europeu de Patentes (EPO). Os resultados mostram a existência de muitos trabalhos intercalando a PANI com outros materiais na produção de sensores e a inexistência de pesquisas envolvendo a PANI e NBx na produção de filmes finos pela técnica Layer-by-Layer com aplicação em sensoriamento. A partir deste estudo constatou-se que filmes finos formados por PANI e NBx são promissores, inovadores e inéditos. Já no Capítulo 2, a NBx foi obtida por hidrólise alcalina da bixina, seguida de precipitação ácida, foi caracterizada por Difratometria de Raios-X (DRX) e Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR). Posteriormente, a NBx foi imobilizada sobre o eletrodo de ITO mostrou um comportamento irreversível com dois processos de oxidação (+0,57 V e +0,73 V vs ECS). Em seguida, foram preparados filmes bicamadas intercalando NBx e PANI em duas sequencias de deposição (ITO/PANI/NBx e ITO/NBx/PANI), onde a presença da NBx nos filmes não inibiu as propriedades condutoras da PANI. O sistema ITO/NBx/PANI foi selecionado para uma sequência de novos testes e mostrou-se estável, em 25 ciclos de varreduras sucessivas, com processos eletroquímicos governados por transferência de carga. Já a cinética de formação do filme demonstrou que a deposição das bicamadas não ocorre de forma linear. Este estudo é inovador pois a literatura não relata o uso da NBx na formação de filmes ou estudos sobre seu comportamento eletroquímico, criando subsídios para novas aplicações desse material. ABSTRACT: This study had as objective the use of the carotenoid norbixin (NBx) extracted from annatto seeds (Bixa orellana L.) as the thin film-forming agent, prepared by Layer-by-Layer (LbL) self-assembly technique. In the production of films, the NBx was intercalated with polyaniline (PANI), conductive polymer widely used due their electrochemical, corrosion and electrochromic properties. In Chapter 01, we performed a prospective study of papers published between 2006 and 2015, on the basis of Scopus, Web of Science and Scielo periodicals, and the banks of patents at the Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI), United States Patent and Trademark Office (USPTO) and the European Patent Office (EPO). The results showed the existence of many works with interspersing PANI with other materials in the production of sensors and nonexistence of researches involving PANI and NBx in the production of thin films by Layer-by-layer technique for sensing application. From this study, it was observed that thin films formed by PANI and NBx are promising, innovators and unpublished. Already on the Chapter 2, NBX was obtained by alkaline hydrolysis of bixin, followed by acid precipitation, and was characterized by X-ray Diffraction (XRD) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). Subsequently, NBx was immobilized on the ITO electrode showed an irreversible behavior with two oxidation processes (+0.57 V and +0.73 V vs SCE). Then they were prepared bilayer films interspersing NBx and PANI in two deposition sequences (ITO/PANI/NBx and ITO/NBx /PANI), where the presence of NBx in films did not inhibit the conductive properties of the PANI. The ITO / NBx / PANI system was selected for a sequence of new tests and remained stable at 25 cycles of successive scans, with electrochemical processes governed by charge transfer. Already the kinetics of film formation demonstrated that the deposition of the bilayers does not occur linearly. This study is innovative because the literature does not report the use of NBx in formation of films or studies on your electrochemical behavior, creating subsidies for new applications of that material.