02 - Mestrado - Química

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Aplicação da microextração líquido-líquido dispersiva assistida por vórtex baseado em solvente supramolecular de acesso restrito para determinação de cromo hexavalenter por FAAS
(2026-02-13) Rodrigues, Rômulo dos Santos; Corazza, Marcela Zanetti; Sartori, Elen Julciléia Romão; Boeing, Joana Schuelter
A emissão de metais potencialmente tóxicos ao meio ambiente resulta em efeitos nocivos aos ecossistemas e a saúde humana. O cromo, sobretudo na sua forma hexavalente, destaca-se devido ao elevado potencial oxidante e carcinogênico, sendo necessário sua determinação exata e precisa mesmo quando presente em baixas concentrações, que por sua vez é fortemente influenciada pela ação de macromoléculas presentes em matrizes ambientais, como o ácido húmico, fração mais estável e complexa da matéria orgânica. Deste modo, um método simples, sensível, de baixo custo, ambientalmente amigável e seletivo de microextração e pré-concentração de Cr(VI), com simultânea exclusão de ácido húmico, foi desenvolvido visando a aplicação em amostras com elevado teor de ácido húmico e determinação por espectrometria de absorção atômica com chama. Para execução do método, 9 mL de uma solução aquosa contendo 107 µg L-1 de Cr(VI) na presença de 10 mg L-1 de ácido húmico foram submetidas a extração com solvente supramolecular, empregando 181 µL do agente complexante 1,5-difenilcarbazida 0,1 mol L-1, 61 µL do agente formador de par iônico lauril sulfato de sódio 0,04 mol L-1, 100 µL do solvente extrator 1-decanol e 300 µL do solvente dispersor tetraidrofurano. A mistura foi submetida à agitação em vórtex por 3 min e centrifugada a 4000 rpm por 5 minutos. A fase rica em solvente supramolecular, formada na parte superior, foi então coletada e submetida à análise por espectrometria de absorção atômica com chama. Uma curva analítica foi construída após a otimização das variáveis presentes no processo de microextração líquido-líquido com solvente supramolecular. O método apresentou linearidade na faixa de concentração de 6,16 – 200 µg L-1 de Cr(VI) na presença de 10 mg L-1 de ácido húmico, com valores de limites de detecção, quantificação e fator de pré-concentração de 6,16 µg L-1, 20,54 µg L-1 e 23,5, respectivamente. A precisão do método foi estudada em relação a repetibilidade (n=10) e precisão intermediária (n=10) em dois níveis de concentração, sendo eles: 20 e 100 µg L-1. A repetibilidade apresentou desvios padrão relativo de 1,18 e 2,51% e a precisão intermediária 1,58 e 1,23%, respectivamente. Os valores de recuperação obtidos através da aplicação do método em amostras de água mineral, ambiental e em efluente industrial, com a adição de Cr(VI) em níveis de µg L-1, variaram na faixa de 84% – 107%, enquanto que a porcentagem de exclusão de ácido húmico foi de aproximadamente 92% na presença de soluções contendo 10 mg L-1 de deste composto. Além disso, o índice de sustentabilidade do método foi analisado e demonstrou perfil adequado de química analítica verde. Assim, de acordo com os limites máximo permitidos por legislações nacionais e internacionais, o presente método demonstra-se apropriado para determinação de Cr(VI) em valores de concentração na ordem de µg L-1 na presença de ácido húmico.
Extração e reutilização da prata de garrafas térmicas descartadas: uma proposta experimental para o ensino de química
(2026-04-10) Garcia, Túlio Penazzo; Oliveira, Moisés Alves de; Butera, Anna Paola; Broietti, Fabiele Cristiane Dias
O ensino de Química no Ensino Médio enfrenta, recorrentemente, obstáculos relacionados à abstração de conceitos e à dissociação entre os conteúdos teóricos e suas aplicações cotidianas. Nesse contexto, as atividades experimentais apresentadas não se limitam à ilustração de conceitos teóricos, mas assumem um caráter investigativo capaz de promover a compreensão dos fenômenos químicos em diálogo com as questões concretas da sociedade contemporânea, tais como a produção de resíduos sólidos, o consumo exacerbado e as possibilidades de reaproveitamento de materiais. Entre esses materiais, destaca-se o recipiente de Dewar, popularmente conhecido como garrafa térmica, cuja superfície interna apresenta uma fina camada metálica refletora, frequentemente constituída por prata. A prata presente na superfície do vidro foi explorada em atividades experimentais que envolveram conceitos de Química Inorgânica e Eletroquímica, tais como reações de oxidação e redução, formação de complexos metálicos e processos de deposição metálica. Além disso, a investigação da presença e da recuperação desse metal permitiu discutir aspectos relacionados ao reaproveitamento de materiais e à sustentabilidade, temas cada vez mais relevantes para a educação em Ciências. Nesse sentido, a presente pesquisa teve como objetivo elaborar e demonstrar a viabilidade de execução um material didático, envolvendo a extração e reutilização de prata a partir de garrafas térmicas descartadas, utilizando princípios da hidrometalurgia como estratégia metodológica. A proposta incluiu o desenvolvimento de um protocolo experimental para a extração e reaplicação do complexo diaminprata, com o cobre e aldeídos. Além da recuperação do metal, o procedimento permitiu estimar o rendimento do processo e a massa média de prata presente nas garrafas analisadas. Do ponto de vista pedagógico, a atividade foi estruturada como um contexto problematizador para o ensino de reações de oxidação e redução, favorecendo o debate sobre transferência de elétrons, transformações da matéria e reaproveitamento de materiais por meio do gerenciamento de resíduos. Os resultados indicam que a proposta apresenta potencial para contribuir para o desenvolvimento de práticas experimentais contextualizadas no ensino de Química
Compósitos de vanadato de bismuto e nanotubos de carbono: uma plataforma fotoeletroquímica para detecção de glicose
(2026-04-09) Santos, Willian Aparecido dos; Dall'Antonia, Luiz Henrique; Oliveira, Daniela Martins Fernandes de; Medeiros, Roberta Antigo
Devido ao crescente casos de doenças metabólica crônica como associado ao diabetes, métodos precisos e rápidos de monitoramento torna-se essenciais para minimizar quaisquer complicações graves, como danos cardiovasculares, renais, oculares e neurológicas. Os métodos enzimáticos convencionais para detecção de glicose estão relacionados a enzimas oxidativas como glicose oxidase (GOx) e a glicose desidrogenase (GDH). Embora apresentem alta seletividade, esses métodos enfrentam limitações associadas à estabilidade enzimática, além de sensibilidade a variações de temperatura e pH. O presente trabalho tende a desenvolver sensores fotoeletroquímicos de elevada sensibilidade e precisão utilizando como semicondutor precursor o vanadato de bismuto (BiVO4). Apresenta propriedades favoráveis como semicondutor sensível para detecção de biomoléculas, porém sua aplicação ainda é limitada devido a rápida recombinação dos portadores de carga. Frente a isso, a incorporação de nanotubos de carbono (CNTs) surge como estratégia promissora apresentando propriedades capazes de minimizar as limitações associadas ao BiVO4, especialmente a recombinação de cargas. Dessa forma o objetivo do presente trabalho teve como objetivo desenvolver um compósito de BiVO4 decorado com nanotubos de carbono, visando aprimorar a transferência de carga e a resposta analítica na detecção não enzimática de glicose. O compósito BiVO4/CNT foi obtido por síntese hidrotérmica e foi caracterizado por DRX, FTIR, Raman, MEV, EDS e UV-VIS, confirmando a formação cristalina do BiVO4 predominantemente na fase monoclínica. Os eletrodos de PET- BiVO4 e PET- BiVO4/CNT foram analisados com eletrólito suporte de Na2SO4 0,1 mol L-1 por voltametria cíclica, cronoamperometria, na presença e ausência de glicose, sob diferentes potenciais. Os resultados obtidos indicam um comportamento satisfatório frente a oxidação da glicose, apresentando baixa corrente no escuro e aumento significativo de fotocorrente na presença de luz. Além disso, o compósito de BiVO4/CNT demonstrou desempenho superior em relação ao BiVO4 puro, tanto em intensidade de corrente quanto em estabilidade na presença do analito. A análise da resposta fotocorrente em diferentes potenciais, revelou que em 0,2 V vs. Ag/AgCl (KCl 3,0 mol L-1) o sensor proporciona a melhor resposta analítica. Dessa forma, conclui-se que o eletrodo de BiVO4/CNT apresenta desempenho promissor como sensor fotoeletroquímico para detecção não enzimática de glicose, tornando-se um candidato relevante para futuras aplicações em dispositivos de monitoramento glicêmico
Explorando a impressão digital voltamétrica de infusão aquosa de folhas de erva mate quimicamente modificada : análise do modelo asca e discriminação PLS-DA
(2024-07-16) Fonseca, Mayara Martins; Braz, Elen Julciléia Romão Sartori; Galli, Andressa; Felsner, Maria Lurdes
A erva mate (Ilex paraguariensis St. Hil., Aquifoliaceae) é amplamente consumida na forma de chimarrão e possui aplicações em diversos setores industriais, incluindo alimentícios e cosméticos. Seu consumo proporciona uma série de benefícios à saúde, auxiliando no controle do colesterol e diabetes, além de possibilitar melhorias na digestão e na concentração, bem como efeitos antioxidantes. No entanto, o consumo em excesso pode resultar em efeitos indesejáveis, como nervosismo e insônia, devido à presença de cafeína e teobromina, tornando-se importante o desenvolvimento de uma metodologia analítica e matemática alternativa para o controle de qualidade de plantas com composição química variada. Em vista disso, este trabalho, apresenta a utilização da voltametria cíclica associada a análise exploratória multivariada dos efeitos do melhoramento genético e níveis de radiação solar nas plantas de erva mate empregando-se modelagem ASCA (do inglês, ANOVA – Simultaneous Component Analysis) e discriminação entre erva mate descafeinada e com alta cafeína com modelos PLS-DA (do inglês, Partial Least Squares – Discriminant Analysis) por meio da impressão digital voltamétrica de infusão aquosa das folhas de erva mate. Os parâmetros experimentais, como pré-tratamento da superfície do eletrodo de diamante dopado com boro (EDDB),eletrólito suporte e pH foram cuidadosamente avaliados, selecionando-se polimento com alumina e solução tampão fosfato (pH 3,0) para as medidas com o EDDB. Os modelos ASCA combinados com os perfis voltamétricos de oxidação, redução e ciclo completo, ofereceram resultados significativos sobre o efeito do melhoramento genético e do sombreamento. Além disso, a interação entre melhoramento genético e sombreamento confirmou as diferenças genéticas entre as plantas quimicamente modificadas nos métodos avaliados. O método ASCA demonstrou ser uma ferramenta robusta para o monitoramento de plantas de erva mate quimicamente modificadas, em conjunto com a voltametria cíclica. A análise multivariada supervisionada de discriminação empregou o método PLS-DA. Todos os modelos de discriminação alcançaram resultados de 100% de sensibilidade, especificidade e taxa de eficiência. Não foram registrados valores para taxas de falso-positivo e falso-negativo. Assim, todas as figuras de mérito avaliadas para discriminação de erva mate com alto teor de cafeína e descafeinada indicaram a construção de um excelente modelo de controle de qualidade para plantas de erva mate com diferentes atributos químicos. Além disso, os resultados obtidos pela voltametria cíclica apresentaram boa precisão intermediária e repetibilidade. O método desenvolvido através da impressão digital voltamétrica de infusões aquosas de folhas de erva mate obtidas de plantas quimicamente modificadas se mostra econômico, rápido e amigável ao meio ambiente.
O uso do cinema como recurso midiático para o ensino de ciências baseado na animação Elementos
(2026-05-28) Ribeiro, Aline Talita de Carvalho; Cirino, Marcelo Maia; Souza, Aguinaldo Robinson de; Silva, Angélica Rivelini
Resumo: O ensino de Química na educação básica apresenta desafios recorrentes relacionados à abstração conceitual, à baixa motivação discente e à dificuldade de relacionar conteúdos científicos com o cotidiano. Este trabalho parte da necessidade de investigar estratégias pedagógicas que favoreçam a contextualização e o engajamento dos alunos, com ênfase na utilização do cinema como recurso pedagógico. O objetivo geral consistiu em analisar as contribuições do uso de filmes como recurso pedagógico para a aprendizagem de conceitos químicos no Ensino Médio. A metodologia adotou abordagem qualitativa, com desenvolvimento e aplicação de uma sequência didática baseada na exibição do filme Elementos, dos estúdios PIXAR/DISNEY, articulada a atividades orientadas, discussões mediadas e aplicação de questionários diagnósticos e avaliativos. A proposta foi implementada em uma turma do Ensino Médio, envolvendo observações, debates e resolução de questões conceituais relacionadas a transformações da matéria, estados físicos, propriedades dos materiais e fenômenos térmicos. Os dados foram registrados por meio de dois questionários estruturados, anotações dos alunos e registros das atividades desenvolvidas ao longo da sequência didática. A análise dos dados foi realizada por meio de abordagem qualitativa, complementada por tratamento quantitativo simples, com organização das respostas em categorias, quantificação de frequências e interpretação dos padrões de recorrência observados nas respostas dos estudantes. Os resultados indicaram aumento do interesse, da participação e da capacidade de identificação de conceitos científicos nas cenas analisadas. Conclui-se que o uso planejado e mediado do cinema pode potencializar a compreensão conceitual, a contextualização dos conteúdos e o aprimoramento das práticas pedagógicas no ensino de Química
Produção de carvão ativado a partir de polpa de caju e sua modificação com vanadato de bismuto para aplicação em fotocatálise
(2024-03-26) Có, Justem Caón; Dall’ Antonia, Luiz Henrique; Lopes, Deize Dias; Matos, Roberto de; Ferreira, Odair Pastor
Atualmente, a crescente preocupação com o meio ambiente tem impulsionado o desenvolvimento de novas tecnologias voltadas para a redução dos impactos ambientais causados pelas atividades humanas, como as emissões de CO2 na atmosfera, as crises energéticas e ambientais. Nesse contexto, a preparação de carvões ativados a partir de resíduos de biomassa emerge como uma rota economicamente viável, atraente e promissora, dadas as propriedades dos materiais produzidos. Os materiais de origem renovável, como cascas de coco, serragem e bagaço de cana-de-açúcar, entre outros, são aproveitados para esse fim, contribuindo para a redução do desperdício e para a sustentabilidade ambiental. O principal objetivo deste estudo é produzir carvão ativado a partir da polpa de caju, seguido pela modificação com vanadato de bismuto (BiVO4), visando à obtenção de um material com propriedades fotocatalíticas e aprimoradas para a remoção do corante azul de metileno. Foram utilizadas diversas técnicas de caracterização de materiais, tais como análise termogravimétrica e Calorimetria Exploratória Diferencial (TGA-DSC), para verificar a estabilidade térmica e o fluxo de calor. A morfologia dos materiais e a análise elementar foram analisadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A estrutura cristalina foi verificada por Difração de Raios-X (DRX), enquanto os grupos funcionais foram determinados pela Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). A área específica da superfície e a distribuição do volume dos poros foram determinadas pelo método de fisiossorção de gás nitrogênio, e seguiu-se com aplicação para descoloração fotocatalítica do corante azul de metileno. Houve a sequencial perda de grupos funcionais durante o processo de produção desse adsorvente, logo na submissão a carbonização, desapareceram as bandas de estiramento C-OH da hidroxila dos álcoois e C-H de grupamento sp3. Na estrutura morfológica, foram observadas diferenças nos Carvões Ativados Quimicamente Produzido e Comercial (CAQP e CAC) quando comparados com às suas modificações com o BiVO4, nos carvões ativados, foram verificados crescimento de placas nas superfícies desses materiais, enquanto no BiVO4 puro, e em sua modificação com os carvões, foram observadas estruturas empilhadas em forma de placas e pequenas partículas na superfície do mesmo. No CAC, foram observados picos bem definidos devido às impurezas de óxidos de silício (SiO2) contidas no material; no entanto, as demais amostras apresentaram estruturas de halos amorfos. Após a ativação do CAQP, o carvão obtido teve um aumento da área específica superficial (ASS) de 438 vezes em comparação com o carvão pirolisado (CP). Esse aumento sofreu um decréscimo para 225,7 vezes quando foi modificado com o BiVO4, devido à impregnação do BiVO4 na superfície do CAQP. Quanto à aplicação fotocatalítica, o Carvão Ativado Quimicamente Produzido e modificado com o BiVO4 (CAQP-BiVO4) apresentou um desempenho de descoloração do corante azul de metileno de 55%, enquanto o Carvão Ativado Comercial e modificado com o BiVO4 (CAC-BiVO4), obteve uma descoloração de 12%. Portanto, observa-se que a polpa de caju é um bom adsorvente para produzir carvão ativado, servindo como uma alternativa de baixo custo que atende às necessidades ambientais e agrega valor socioeconômico, além de contribuir para a redução dos custos de disposição final.
Obtenção de cerâmicas binárias não óxidas de carbeto de silício enriquecidas com carbono (C-SiC) e avaliação como sensores eletroquímicos para determinação voltamétrica de guaiacol
(2026-05-28) Santos, Karen Laíssa Balbino dos; Segatelli, Mariana Gava; Ribeiro, Emerson Schwingel; Medeiros, Roberta Antigo
O carbeto de silício (SiC) é um material de elevado desempenho, caracterizado por alta dureza, baixa densidade, resistência à corrosão e à oxidação e boa condutividade térmica e elétrica. Quando obtido pela rota de cerâmicas derivadas de polímeros (PDCs), sua microestrutura pode conter uma fase de carbono livre (Clivre) dispersa na matriz cerâmica, cujas proporções e grau de organização estrutural dependem da composição do precursor polimérico e das condições de pirólise. Este trabalho teve como objetivo obter cerâmicas binárias não óxidas de C–SiC a partir da pirólise de um polímero precursor rico em carbono, sintetizado por hidrossililação entre difenilsilano (DFS) e divinilbenzeno (DVB) na proporção de 50% em massa, e avaliar seu desempenho como sensor eletroquímico para a determinação voltamétrica de guaiacol (GUA). O precursor foi pirolisado sob argônio a 1000, 1300 e 1500 °C, este com tempos de isoterma de 1, 3 e 5 h, originando cinco materiais (1000, 1300, 1500_1, 1500_3 e 1500_5). A caracterização por FT-IR confirmou a hidrossililação; o TGA revelou degradação em múltiplos estágios; os ensaios de intumescimento indicaram caráter predominantemente apolar da rede polimérica. O DRX evidenciou carbono turbostático a 1000 °C, início da cristalização do ß-SiC a 1300 °C e consolidação desta fase a 1500 °C. A espectroscopia Raman indicou reorganização progressiva da fase Clivre com o aumento da temperatura e do tempo de isoterma. As análises BET/BJH e SEM revelaram variações significativas de área superficial e microestrutura em função das condições térmicas. CHNS e XPS confirmaram a presença e a evolução do carbono livre na matriz cerâmica. A avaliação eletroquímica por voltametria cíclica com uma solução de K4[Fe(CN)6, demonstrou maior área eletroativa e intensidade de corrente dos eletrodos cerâmicos em comparação ao eletrodo de carbono vítreo (ECV), com exceção da amostra 1000. Na determinação de GUA, o eletrodo 1500_5 apresentou o melhor desempenho e foi selecionado para otimização. O estudo do pH indicou valor 5,0 como ideal, com tampão Britton–Robinson (BR) 0,1 mol L?¹ como eletrólito suporte. Os parâmetros da voltametria de onda quadrada (SWV) foram otimizados univariadamente, e selecionados frequência de 25 Hz, amplitude de 70 mV e step de 10 mV. O método desenvolvido apresentou faixa linear de 10 a 100 µmol L?¹, limite de detecção de 2,62 µmol L?¹ e limite de quantificação de 8,75 µmol L?¹, com boa estabilidade, reprodutibilidade e precisão intra e interdia. Os resultados demonstram que cerâmicas C–SiC derivadas de polímeros possuem propriedades estruturais e eletroquímicas ajustáveis pelas condições de pirólise, configurando-se como materiais eletródicos robustos e promissores para sensores eletroquímicos voltados à determinação de compostos fenólicos
Desenvolvimento de processo para a síntese formal do fungicida picoxistrobina
(2025-08-22) Rodrigues Junior, Ronaldo Portello; Orsato, Alexandre; Killner, Mário Henrique Montazzolli; Regasini, Luis Octavio; Perez, Carla Cristina
No Brasil, a cultura da soja tem um impacto significativo no agronegócio e na economia do país. No método intensivo de cultivo aplicado à soja, o uso de fungicidas químicos é essencial para garantir bons rendimentos agronômicos e econômicos para o produtor. Entre os fungicidas amplamente utilizados, a picoxistrobina se destaca no mercado brasileiro, sendo especialmente eficaz no controle da ferrugem asiática. Os processos globais de produção da picoxistrobina têm como ponto de partida um material comum, a 3-isocromanona, que é utilizado na preparação de um intermediário-chave, o MCMPA (2-(clorometilfenil)acetato de metila). Este intermediário tem um valor de mercado significativo, impactando diretamente o custo de toda a cadeia produtiva do fungicida. Neste trabalho, um novo processo de produção do MCMPA foi desenvolvido, utilizando ácido o-tolilacético como material de partida. Para isso, foi estabelecido um método de foto-cloração radicalar para a mono-cloração do carbono benzílico, utilizando luz UV como iniciador radicalar e cloreto de sulfurila ou TCCA (ácido tricloroisocianúrico) como agentes cloradores. A reação de foto-cloração foi otimizada com sucesso pela ferramenta de planejamento fatorial 2³, gerando modelos estatísticos robustos. O processo demonstrou ser altamente competitivo em termos de custo, quando comparado ao método industrial consolidado, com um rendimento de produto isolado superior a 76%, utilizando cloreto de sulfurila, e 74%, utilizando TCCA, mostrando-se uma alternativa viável através da análise de viabilidade industrial. O uso do TCCA como agente clorador mostrou diversas vantagens econômicas e operacionais, aumentando a segurança do processo e reduzindo a geração de efluentes. Através do processo desenvolvido a reação de esterificação alcançou 97% de rendimento e obteve-se o MCMPA com pureza de 96% a um custo 29% menor do que fonte comerciais chinesas
Desenvolvimento e validação de procedimentos eletroanalíticos para determinação de anti-hipertensivos
(2025-02-25) Fix, Gustavo; Braz, Elen Julcileia Romao Sartori; Sousa, Diana Nara Ribeiro de; Oliveira, Laís Campos de
Este trabalho descreve o desenvolvimento de dois métodos voltamétrico para a determinação individual de Sotalol (SOT) e Telmisartana (TEL). Os métodos apresentaram-se sensíveis, rápidos e ambientalmente amigáveis para a determinação destes anti-hipertensivos em diversos tipos de amostras, utilizando um eletrodo de diamante dopado com boro pré-tratado anodicamente (EDDB-PA). Os parâmetros recomendados pelas diretrizes de validação foram avaliados para validar os métodos propostos. Utilizando voltametria de pulso diferencial (DPV), foram obtidas curvas lineares para SOT e TEL na faixa de concentração de 0,39–4,22 µmol L?¹ em solução de H2SO4 0,1 mol L?¹ e 9,98–108,80 nmol L-1 em solução tampão acetato (pH 5,0), respectivamente, com limites de detecção (LOD) de 0,031 µmol L?¹ e 0,16 nmol L-1. A seletividade dos métodos foram avaliadas em relação a interferentes, apresentando valores de desvio padrão relativo (RSD) inferiores a 6% e 8% para SOT e TEL respectivamente. Os métodos propostos foram aplicados com sucesso em amostras farmacêuticas, ambientais e biológicas, oferecendo perfis adequados a química analítica verde.
Preparação de biocarvões a partir de resíduos agroindustriais: caracterização e aplicação eletroquímica
(2026-03-06) Boas, Eduardo Custódio Vilas; Ferreira, Odair Pastor; Medeiros, Roberta Antigo; Viana Neto, Bartolomeu Cruz
Biocarvões são (nano)materiais carbonáceos preparados a partir da carbonização de diferentes matérias-primas precursoras tais como, biomassas lignocelulósicas, resíduos de origem animal, lodo de esgoto, dentre outros. O objetivo desta Dissertação foi avaliar o efeito da estrutura, composição e tamanho das partículas de biocarvões na modificação de eletrodos de carbono vítreo, visando o desenvolvimento de um sensor eletroquímico para determinação do antibiótico ciprofloxacino (CIP) em amostras de medicamentos. Para tal, foram avaliados três métodos de carbonização: i) pirólise; ii) carbonização hidrotérmica e iii) tratamento térmico em atmosfera estática de ar. Para o controle do tamanho de partículas, foi utilizada a moagem em moinho de bolas de alta energia, como pós processamento. Os biocarvões obtidos foram caracterizados por análise elementar CHNS, análise termogravimétrica (TGA), espectroscopias no infravermelho (FTIR), Raman e de fotoelétrons de raios X (XPS), difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (SEM) e isotermas de adsorção-dessorção de nitrogênio. Os biocarvões apresentaram baixo ordenamento estrutural, com halo-amorfo nos difratogramas de raios X em aproximadamente 23° (2θ). No entanto, para a pirólise e para o tratamento térmico em atmosfera estática de ar foi possível observar aumento relativo no ordenamento estrutural com o aumento da temperatura de tratamento. A composição dos biocarvões revelou diferenças significativas decorrentes dos tratamentos térmicos aplicados. Os espectros FTIR apresentaram perfis espectrais distintos entre as amostras, sendo possível detectar bandas características dos grupos O-H, C-H, C=O e C=C na maioria dos biocarvões. Entretanto, os espectros dos biocarvões pirolíticos submetidos a 700 °C, 1000 °C e 1300 °C não apresentaram nenhuma banda identificável. Os espectros Raman dos biocarvões apresentaram perfis característicos de materiais carbonáceos, com bandas D e G. Os biocarvões apresentaram baixa área superficial específica (SBET < 100 m2/g), exceto o biocarvão preparado por pirólise a 1300 °C, que apresentou SBET = 294 m2/g. A partir das imagens SEM observou-se a morfologia dos biocarvões, que se mostrou semelhantes à de fibras vegetais, apresentando superfícies heterogêneas e rugosas. A moagem promoveu a oxidação dos biocarvões, evidenciado pelo aumento relativo das ligações do C – O, conforme demostrando nos espectros XPS. Além disso, nos espectros FTIR, a banda atribuída ao estiramento C=O, apresentou mudança no perfil de linha, caracterizado por um alargamento. Nos espectros Raman foi observado aumento da razão ID/IG, aumento da amorfização, representado pelo aumento da área da banda S e maior largura a meia altura após a moagem. A morfologia e tamanho das partículas do biocarvão foram significativamente alteradas após a moagem, apresentando formas irregulares, pontiagudas e interfaces típicas de fratura. A faixa mais importante de tamanho após as moagens foi entre 80 e 500 nm. A caracterização da performance eletroquímica dos eletrodos produzidos para a determinação de CIP foi realizada por voltametria cíclica (VC). Para a construção do sensor eletroquímico os biocarvões produzidos foram utilizados na modificação do carbono vítreo (GCE) pelo método de drop casting. Todos os eletrodos modificados foram sensíveis ao analito, apresentando pico de oxidação em aproximadamente +1,05 V. A amostra preparada por tratamento térmico em atmosfera estática de ar a 500 °C por 1 h (TTBC 500 °C 1 h) teve melhor resposta, sendo selecionado para a moagem. Após a moagem foi observado aumento do sinal analítico, sendo a amostra moída por 2h a 300 rpm e proporção mássica de esferas:biocarvão 20:1 (2h 300rpm 20:1) aquela com maior pico de oxidação, escolhido para a otimização do método. A voltametria de onda quadrada foi utilizada para obter a curva analítica, que apresentou faixa linear de concentração de 21,5 a 62,5 μmol L-1. O método desenvolvido apresentou limite de detecção de 5,40 μmol L-1 e limite de quantificação de 18,03 μmol L-1 e foi aplicado para determinação de CIP em amostras de medicamentos, demostrando eficácia na determinação do analito nestas matrizes. Com base nos resultados, a preparação e uso de biocarvões para modificação de eletrodos de carbono vítreo mostrou-se uma alternativa energeticamente favorável e de baixo custo para o desenvolvimento de sensores eletroquímicos.
Determinação de bifentrina residual associada à resistência à lavagem em cultivos de soja
(2026-02-24) Silva, Christian Honorato Albunio da; Solci, Maria Cristina; Zeraik, Maria Luiza; Prestes, Osmar Damian
A soja é uma cultura essencial para o Brasil, e o controle de pragas com inseticidas como a bifentrina é fundamental, embora possa ser afetado por fatores como chuva e irrigação. O estudo teve como objetivo desenvolver e validar um método por CG-EM para identificar e quantificar resíduos de bifentrina em folhas de soja, avaliando a resistência de diferentes formulações à lavagem. Para isso, foram aplicados diferentes produtos sobre as folhas, seguidos de lavagens simuladas e análise cromatográfica, garantindo a confiabilidade dos resultados com materiais de referência e equipamentos calibrados. A validação do método seguiu normas nacionais e internacionais, contemplando os seguintes parâmetros em diferentes níveis da curva analítica: Linearidade com R² de 0,9977 com calibração quadrática e ponderação 1/y²; Seletividade com variação relativa de intensidade dos Íons < 2,33%; Sensitividade analítica variando de 92,87 à 139,96 área/μg·L⁻¹; Exatidão de 95,54% à 99,18%; Precisão com DPR de 2,73% à 9,03%; Limites de detecção de 15,0 μg·L⁻¹ e quantificação de 26,0 μg·L⁻¹; Faixa de trabalho de 26,0 à 926,0 μg.L-1; Robustez confirmada para dureza da água padrão 20 e 342 mg·L⁻¹ de CaCO3 e incerteza (U) de 0,0074 à 0,0942 mg·L⁻¹. Os resultados evidenciaram desempenho satisfatório em todos os critérios, confirmando a confiabilidade do método, além de revelar diferenças significativas (ANOVA, one-way) entre as formulações quanto à resistência à lavagem. A formulação EC demonstrou maior resistência à lavagem, com remoção de apenas 7,49% do ativo aplicado, sendo aproximadamente três vezes mais resistente que a WG (20,70%) e duas vezes mais que a SC (13,81%). Tais achados destacam não apenas a importância da escolha correta do produto para garantir eficácia no campo, mas também a relevância de práticas que contribuam para o uso sustentável de agrotóxicos
Preparo e caracterização de blendas porosas de PLA e triacetato de celulose pelo método “Salt-leaching”
(2026-02-25) Bacon, Letícia Cristina; Carvalho, Gizilene Maria de; Vicentin, Bruno Luiz Santana; Santana, Henrique de
A crescente demanda por biomateriais porosos, biodegradáveis e bioabsorvíveis tem impulsionado o uso do poli(ácido lático) (PLA) na bioengenharia de tecidos; entretanto, sua elevada rigidez e fragilidade mecânica limitam sua aplicação. Nesse contexto, o triacetato de celulose (TAC), polímero de origem renovável, surge como alternativa para modificar estruturalmente o PLA e ampliar sua interação com meios aquosos. Assim, o presente trabalho teve como objetivo produzir e caracterizar blendas biodegradáveis de PLA/TAC obtidas pelo método de casting, avaliando o efeito da composição e do tipo de TAC - comercial (TAC-C) e obtido a partir de papel filtro acetilado (TAC-PF) - sobre as propriedades físico-químicas, térmicas, mecânicas e de interação com a água, visando aplicações biomédicas. As blendas foram preparadas nas proporções de 95/5, 85/15, 70/30 e 60/40 (% m/m) e caracterizadas por FTIR-ATR, DRX, TGA, viscosimetria diluída para avaliação da miscibilidade segundo o modelo de Flory–Huggins, microscopia óptica e eletrônica de varredura (MO e MEV), ensaios mecânicos de tração, testes de umidade, intumescimento, solubilidade em água, ângulo de contato e ensaio de crescimento de hidroxiapatita (HA) in vitro em fluido corporal simulado (SBF). Os resultados de FTIR-ATR confirmaram a acetilação da celulose, com graus de substituição de 2,88 para o TAC-PF e 2,32 para o TAC-C. A análise de miscibilidade indicou comportamento predominantemente imiscível para as blendas PLA/TAC, com separação de fases confirmada pelas análises morfológicas. As análises térmicas mostraram que a incorporação do TAC não comprometeu significativamente a estabilidade térmica do PLA, sendo o TAC-C mais estável que o TAC-PF. Observou-se ainda redução do módulo elástico e aumento da flexibilidade com o aumento da fração de TAC, além de maior hidrofilicidade superficial. Dentre as composições avaliadas, a blenda PLA/TAC-C 70/30 apresentou o melhor equilíbrio entre propriedades mecânicas, térmicas e de interação com a água e por isso, foi utilizada para os testes de crescimento de hidroxiapatita (HA) por imersão em meio simulado de plasma corporal. Após 7 dias de imersão em SBF, evidenciou-se a formação de depósitos minerais compatíveis com HA sobre a superfície do material, ausentes antes da imersão, indicando bioatividade e potencial para nucleação de fase mineral. Esses resultados demonstram que a blenda PLA/TAC-C 70/30 é promissora para aplicações biomédicas, especialmente como scaffold para regeneração óssea
Espectroscopia do infravermelho próximo para a discriminação das espécies de café cru
(2026-03-13) Silva, Fabrício Bruneli; Nixdorf, Suzana Lucy; Galvan, Diego; Killner, Mário Henrique Montazzolli
O café possui grande importância na economia do Brasil, sendo responsável por cerca de 30% da produção mundial. Em 2024, foram exportados aproximadamente 50,6 milhões de sacas de 60 kg. As espécies Coffea arabica e Coffea canephora são as mais comercializadas, sendo o arábica mais valorizado devido às suas características sensoriais, como sabor mais suave e adocicado, além das maiores exigências relacionadas ao seu cultivo. Em função dessas diferenças, o café arábica pode atingir valores de mercado significativamente superiores aos do canéfora, o que favorece a ocorrência de fraudes. Assim, o desenvolvimento de uma metodologia rápida, de baixo custo e robusta para a identificação da espécie apresenta grande relevância econômica. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo desenvolver uma metodologia baseada na espectroscopia no infravermelho próximo (NIRS) para discriminar as espécies arábica e canéfora, tanto em grão quanto moídas. No total, foram utilizadas 207 amostras provenientes das seis principais regiões produtoras de café do Brasil (MG, SP, BA, PR, ES e RO), referentes às safras de 2020 e 2022. As amostras da safra de 2022 foram utilizadas para a calibração dos modelos, enquanto as da safra de 2020 foram empregadas para a validação externa. Os espectros NIR foram obtidos a partir de 50 g de café em grão e 2,0 g de café moído, sendo este último passado em peneira de 32 mesh, na faixa de 400 a 2498 nm, por meio da média de 32 scans. Os espectros foram submetidos aos pré-processamentos de correção multiplicativa de espalhamento (MSC), variável padrão normal (SNV) e primeira derivada. A análise por componentes principais (PCA) indicou que as componentes principais 1 e 2 (PC1 e PC2), obtidas a partir dos espectros tratados com MSC, explicaram juntas 95,75% da variância para o café moído e 97,51% para o café em grão. A Análise Discriminante por Mínimos Quadrados Parciais (PLS-DA) foi empregada para a discriminação das duas espécies e para avaliar a eficiência da seleção de variáveis associadas a compostos presentes em diferentes concentrações nas duas espécies. Para isso, os modelos foram construídos utilizando o espectro NIR completo (1000 a 2498nm) e com regiões selecionadas. Para o café cru moído, o modelo apresentou exatidão de 99,34% na calibração e 100% na validação. Para o café em grão, observou-se alta eficiência na calibração (100%), porém baixo desempenho no conjunto de validação (18,87%). Os modelos com seleção de variáveis apresentaram desempenho semelhante ao obtido com o espectro completo. A partir das regiões selecionadas, foi utilizado um algoritmo iterativo com o objetivo de encontrar a melhor razão entre somas de comprimentos de onda capaz de discriminar as duas espécies, considerando como critérios a maximização da distância entre os grupos e a minimização da variabilidade dentro dos grupos. A equação obtida foi posteriormente ajustada visando maior explicabilidade química, por meio da inclusão de novos comprimentos de onda. Com a equação final, tornou-se possível discriminar as duas espécies de café provenientes de diferentes safras
Produção e caracterização de membranas de Celulose/Poli(Álcool Vinílico)/Sulfato de Condroitina para aplicações biomédicas
(2026-02-23) Gouveia, Julia Eloisa de Souza; Carvalho, Gizilene Maria de; Matos, Roberto de; Oliveira, Daniela Martins Fernandes de
O desenvolvimento de materiais curativos eficazes exige propriedades como acessibilidade, biodegradabilidade, biocompatibilidade e capacidade de favorecer a regeneração tecidual. Nesse contexto, polímeros naturais, especialmente a celulose vegetal, destacam-se por sua abundância, renovabilidade e baixo custo. Este estudo investigou a produção e caracterização de blendas de celulose, poli(álcool vinílico) (PVA) e sulfato de condroitina (SC), utilizando diferentes fontes de celulose (papel filtro moído, celulose microcristalina e celulose branqueada) e as técnicas de casting e eletrofiação, com o intuito de avaliar sua aplicação em materiais curativos. As análises de DRX evidenciaram que o ácido trifluoroacético (TFA) converteu a estrutura semicristalina da celulose e das blendas em uma matriz majoritariamente amorfa, com fração cristalina do alomorfo tipo II. As análises de FTIR confirmaram a completa hidrólise do intermediário formado no processamento da celulose e indicou que a regeneração das blendas depende do teor de PVA. A termogravimetria mostrou redução da estabilidade térmica das blendas em relação aos polímeros puros constituintes, e os dados de intumescimento revelaram relação direta entre teor de PVA e absorção de água. A capacidade de movimentação de fluídos das blendas variou de 1,66 a 10,9 g 10 cm-2 24h-1, abrangendo valores adequados para curativos destinados a feridas exsudativas. As micrografias das fibras eletrofiadas demonstraram que seus diâmetros dependem da composição e da fonte de celulose, enquanto as propriedades físico-químicas dos materiais eletrofiados sobre papel filtro foram determinadas apenas pela morfologia porosa das fibras interconectadas e pelas propriedades do substrato. Os materiais produzidos se destacaram pela possibilidade de adaptação a diferentes condições de exsudação, com destaque especial às blendas eletrofiadas sobre papel filtro, que foram completamente regeneradas, independente da composição, e apresentaram morfologia favorável à aplicação
Preparação de cerâmicas ternárias de oxicarbeto de silício modificadas com níquel (SiOC/Ni) e investigação como sensores eletroquímicos na determinação de metil paration
(2024-03-22) Cruz, Alexandre Costa Guimarães; Segatelli, Mariana Gava; Pessoa, Christiana Andrade; Ferreira, Odair Pasto
O estudo almeja evidenciar os impactos das diferentes porcentagens de níquel nas cerâmicas de oxicarbeto de silício (SiOC/xNi), ricas em carbono na formação de fases condutoras, carbono grafite e siliceto de níquel, e semicondutoras, beta-carbeto de silício e porções amorfas de SiO4-xCx ,0= x =4, buscando viabilizar aplicações como componentes em sistemas elétricos e materiais eletródicos. A obtenção das cerâmicas, iniciou-se com da reação de hidrossililação do poli(metilhidrossiloxano) em 40% massa com 60% massa de divinilbenzeno, no qual foi disperso 20 % em massa de polietileno e quantidades de 0, 1, 3, 5, 10 e 20% em massa de cloreto de níquel, resultando em seis precursores cerâmicos. O tratamento térmico empregado foi de 1400 °C, por 1 hora, sob atmosfera estática de argônio, com razão de aquecimento/resfriamento de 5 °C min-1. As caracterizações feitas foram FT-IR, ensaios de intumescimento, TGA, SEM, EDS, XDR, Raman, XPS, Fisiossorção de nitrogênio, impedância no material em meio aéreo e em solução; e utilizou-se a técnica voltamétrica para avaliação como materiais eletródicos em solução de hexacianidoferrato(II/III) e pesticida metil paration. O níquel presente nas cerâmicas de SiOC, associado a atmosfera estática de argônio, intensificou a produção de carbono grafite e siliceto de níquel, ao modo de quanto maior a quantidade maior a produção de tais fases condutoras. Notou-se que as fases semicondutoras não são totalmente indesejadas, devido ao consumo das mesmas para formação de fases condutoras. A produção in situ de carbono grafite foi excelente, ao modo que, a espectroscopia Raman sugeriu a formação de folhas de grafeno tortuoso interplanar com ótima qualidade. Observou-se que a porcentagem atômica carbono foi elevada e houve evidências de que a presença de níquel auxilia o processo de grafitização e segregação de fases. Por outro lado, os aspectos texturais revelaram menores áreas específicas, sugerindo um processo de deposição de voláteis baseados em silício e carbono nos materiais. A análise morfológica indicou ótima dispersão do metal na matriz polimérica e cerâmica, a qual a última descreveu estruturas de carbono nas proximidades do níquel. Os ensaios de resistividade elétrica mostraram que a adição de 5% em massa de níquel é suficiente para se ter o desempenho elétrico aprimorado e todos as cerâmicas de SiOC com diferentes quantidades descrevem melhores respostas eletroquímicas que o eletrodo comercial de carbono vítreo tanto para o hexacianidoferrato(II/III) quanto para o metil paration. A impedância eletroquímica auxiliou a compreensão molecular da interação do par ferri-ferro com as fases condutoras e isolantes, auxiliando nas justificativas das tendências de área eletroativa e variação entre o potencial de oxidação e redução. O método eletroanlítico desenvolvido foi eficiente na determinação do metil paration em águas superficiais, apresentando LQ de 27,4 ηmol L−1. Conclui-se que a produção de cerâmicas ternárias de SiOC modificadas com níquel aprimora as propriedades elétricas do material e viabiliza estudos eletroquímicos com estes materiais, por conta da facilidade na transferência de corrente que auxiliará em processos de oxidação e na comunicação elétrica com o potenciostato
Óxido de zinco por síntese de combustão e preparo de eletrodos para aplicação em fotoeletrocatálise
(2019-01-22) Liberatti, Vanessa Rocha; Dall’Antonia, Luiz Henrique; Matos, Roberto de; Urbano, Alexandre
O ZnO tem sido estudado devido suas propriedades ópticas e eletrônicas. Pode-se sintetizá-lo por combustão, que é eficiente tanto em gastos energéticos, tempo de duração, quanto em formação de partículas de tamanho manométrico. Este trabalho teve como objetivo estudar a influência dos combustíveis alanina, glicina e ureia na síntese por combustão do ZnO; inserir diferentes porcentagens de nanotubos de carbono na síntese utilizando o combustível glicina; investigar suas propriedades como fotoeletrodo preparado por Layer by Layer e sua atividade fotoeletrocatalítica na descoloração azul de metileno. O ZnO foi satisfatoriamente sintetizado por combustão, independente do combustível utilizado, como confirmado nas análises de difração de raios X. O ZnO sintetizado com o combustível glicina obteve o material em menor temperatura, 297 ºC, como visto no TGA/DTG; apresentou maior área superficial, de 3,390 m² g-¹ e resultou em materiais mais uniformes e com menor tamanho de partícula, observados no MEV. A atividade fotoeletrocatalítica do material sintetizado com a glicina obteve melhores resultados de jN, kobs e % de descoloração, de 3,93 µA cm-2, 8,37x10-3 min-1 e 79,1%, respectivamente, O que pode ser justificado pelo fato desta condição de síntese ter proporcionado material com maior área superficial disponível. Já para as amostras sintetizadas com 2,0, 5,0 e 10,0% de nanotubos de carbono, a amostra com maior porcentagem de nanotubos (10,0%NTC) apresentou melhores resultados fotoeletrocatalíticos, kobs = 4,29x10-3 min-1 e maior porcentagem de descoloração, 42,55% ao ser comparada com as outras amostras. Isso pode também ser justificado por esse material ter apresentado maior área superficial disponível, SBET de 9,519 m² g-1
Desenvolvimento de método de microextração líquido-líquido com solvente eutético profundo (DES) para determinação de herbicidas em material particulado atmosférico
(2025-10-10) Leal, Rafael Junqueira; Solci, Maria Cristina; Gonzalez, Mario Henrique; Zeraik, Maria Luiza; Tarley, César Ricardo Teixeira
Um método de microextração líquido-líquido dispersiva (DLLME) utilizando solvente eutético profundo (DES) foi desenvolvido para pré-concentração simultânea de quatro herbicidas triazínicos: simazina, atrazina, ametrina e propazina. O método foi aplicado em amostras atmosféricas de material particulado fino (PM2,5) para determinação dos pesticidas por cromatografia líquida de alta eficiência com detector de arranjo de diodos (HPLC-DAD). Na DLLME, são utilizados 200 µL do DES composto de mentol e 2-propanol na proporção molar de 1:4, respectivamente. O DES proposto foi caracterizado por ressonância magnética nuclear de hidrogênio (1H-RMN) e calorimetria diferencial de varredura (DSC) e, além disso, sua dispersão foi avaliada por microscopia óptica. Os parâmetros da microextração foram avaliados de forma multivariada por um planejamento fatorial 24, com o objetivo de maximizar a função desejabilidade global para a eficiência de sensibilidade. Os filtros contendo PM2,5 foram submetidos a extração assistida por ultrassom, em meio aquoso, durante 10 minutos. Posteriormente, 15 mL do extrato filtrado foram submetidos a pré-concentração com DES. Foram obtidos altos fatores de pré-concentração (75,7-155,3), bem como baixos valores de LQ (0,47-0,58 µg L-1). A precisão, avaliada em termos de porcentagem do desvio padrão relativo (%RSD), variou de 4,6 a 10,6%. O método foi aplicado para determinar os herbicidas em amostras atmosféricas, obtendo altos valores de recuperação (82-113%), comprovando a ausência de efeito de matriz da metodologia e possibilitando a quantificação dos analitos pelo método do padrão externo por meio de curvas analíticas
Síntese e avaliação do potencial antifúngico de cumarilamidas no combate a ferrugem asiática de soja
(2025-09-12) Duo, Leandro Jose Souza; Bispo, Marcelle de Lima Ferreira; Arakawa, Nilton Syogo; Cabeça, Luis Fernando; Perez, Carla Cristina
A cultura da soja é a atividade agrícola mais importante do agronegócio brasileiro. Entretanto, durante o ciclo produtivo, várias doenças podem afetar a produção, gerando enormes perdas econômicas. Dentre as fitopatologias mais importantes, destaca-se a ferrugem asiática causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi. Apesar da existência de algumas classes de fungicidas disponíveis atualmente no mercado, para algumas destas substâncias há o desenvolvimento da resistência fúngica, culminando em uma menor sensibilidade aos tratamentos disponíveis. Portanto, é evidente a necessidade de busca de novos ingredientes ativos com atividade fungicida capazes de atuarem frente a P. pachyrhizi e outros fungos fitopatogênicos. Nesse contexto, a classe das cumarinas pode ser considerada promissora, uma vez que várias substâncias contendo tal núcleo heterocíclico têm apresentado atividade antifúngica descrita na literatura. Outra importante classe de antifúngicos é denominada carboxamidas, que conta com vários princípios ativos já disponíveis no mercado contra diversos fungos fitopatogênicos. Portanto, neste trabalho foram planejadas duas séries de cumarinas-3-carboxamidas por meio da estratégia de hibridização molecular, com o intuito de avaliar seu potencial antifúngico in vitro frente a esporos de P. pachyrhizi. Para isso, foram sintetizados dois ácidos cumarino-3-carboxílicos, um sem substituintes e outro di-hidroxilado nas posições 7 e 8 do anel cumarínico, utilizando o ácido de Meldrum como reagente-chave. A partir desses precursores, foram preparadas dezoito cumarilamidas divididas em duas séries, por meio de reações de ativação com cloreto de tionila e posterior acoplamento com diferentes aminas, gerando variações estruturais na porção amídica. As cumarilamidas de interesse foram obtidas em rendimentos que variaram entre 63% e 93% (calculado para duas etapas). As substâncias obtidas foram caracterizadas por espectroscopia de RMN e espectrometria de massas de alta resolução (QTOF-MS). O potencial antifúngico dos compostos sintetizados foi avaliado por meio de ensaios in vitro de germinação de esporos de Phakopsora pachyrhizi. Dentre os compostos testados, dois apresentaram índices de inibição da germinação de 81% e 82%, evidenciando elevada atividade antifúngica e potencial para inibir o desenvolvimento do agente causador da ferrugem asiática da soja
Síntese e aplicação de solvente eutético profundo ternário no desenvolvimento de metodologia de microextração e determinação de agrotóxicos organofosforados por GC-MS
(2025-09-24) Angelis, Pedro Nunes de; Tarley, César Ricardo Teixeira; Zeraik, Maria Luiza; Bezerra, Marcos de Almeida
O presente trabalho trata da síntese e aplicação de um solvente eutético profundo (DES) para extração dos organofosforados (OPs) metil paration, pirimifós-metílico, clorpirifós e metidationa em amostras de água e bebidas, por meio da técnica de microextração líquido-líquido assistida por agitação em vórtice (VA-LLME-DES) com determinação por cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS). A síntese dos DES foi avaliada para misturas binária e ternária de componentes ambientalmente sustentáveis, que resultem em um solvente aliado aos princípios de química verde. As condições otimizadas para o método foram obtidas a partir de estudos multivariados de planejamentos de mistura, para otimização da composição do DES, e fatorial fracionado 24-1, para as variáveis do processo de VA-LLME-DES. Melhores desempenhos analíticos foram obtidas sob condições de DES ternário, formado por mentol, timol e ácido orto-tolilacético, na proporção molar de 0,525:0,325:0,15, utilizando os parâmetros de extração de tempo de agitação de 20 segundos, concentração de KCl 5% (m/v), pH 7,0 e volume de DES de 150 µL. Sob condições otimizadas, foram determinados os parâmetros de validação para o método, obtendo-se coeficientes de determinação superiores a 0,99, amplas faixas lineares de trabalho (0,1 a 500 µg L-1), limites de detecção de 0,030 a 0,240 µg L-1, precisões intradia (n = 10) e interdias (n = 2) inferiores a 7%. Para avaliação da exatidão, o método foi aplicado na determinação de organofosforados em amostras de águas superficiais e amostras de suco de maçã e de cervejas, obtendo-se percentuais de recuperação de 82,4 a 116,2%, por meio de ensaios de adição e recuperação. O método desenvolvido demonstrou ser simples, rápido (com capacidade de preparo de 18 amostras h-1) e sensível para a determinação de OPs, apresentando limites de detecção mais baixos e fatores de pré-concentração mais elevados em comparação com outras metodologias analíticas descritas na literatura científica, empregadas na determinação de OPs por métodos cromatográficos associados à VA-LLME-DES e outras técnicas de microextração. Além disso, o método mostrou-se eficaz no monitoramento de amostras reais, possibilitando a determinação conforme os limites estabelecidos por órgãos reguladores nacionais e internacionais
Heterojunções em filmes finos funcionais para produção de hidrogênio via fotoeletrocatálise
(2025-08-26) Oliveira, Mauricio Rocha e Silva Carias de; Matos, Roberto de; La Porta, Felipe de Almeida; Spagnolo, Emerson Marcelo Girotto; Urbano, Alexandre
O hidrogênio é um recurso versátil e de grande importância para a indústria, podendo ser encontrado de forma livre em reservatórios de petróleo, ou obtido a partir de diversas matérias-primas. Na indústria existem diversas rotas para a obtenção de hidrogênio, destacando-se o water splitting, na qual se utiliza energia para decompor a água em hidrogênio e oxigênio. Para a reação ocorrer, deve-se ceder uma quantidade mínima de energia, ou catalisar utilizando semicondutores que possuam fronteiras de banda adequadas para as reações redox. No entanto, existem problemas inerentes, como a recombinação do par elétron-lacuna fotogerado ou a baixa mobilidade dos portadores de carga, limitando suas aplicações. Para contornar este problema aplicam-se heterojunções, para promover um aumento na densidade de portadores de carga e melhorar a absorção no visível. O objetivo deste trabalho é, portanto, fabricar eletrodos heteroestruturados a partir dos materiais semicondutores BiVO4, CuO e WO3 utilizando técnicas simples, visando obter a melhor eficiência fotocatalítica para water splitting. Os fotoeletrodos foram caracterizados estrutural e eletroquimicamente por difração de raios-X, fluorescência de raios-X e microscopia eletrônica de varredura, e por técnicas voltamétricas, cronoamperometria e determinação da energia de gap para avaliar suas propriedades. O fotoeletrodo com três camadas CuO/WO3/BiVO4 – CuO/WO/BVO 5 h – apresentou o melhor desempenho foto(eletro)catalítico, com densidade de fotocorrente de 0,4 mA.cm-2 em 1,1 V vs. Ag/AgCl (KCl sat.). Este fotoanodo, constituído por uma combinação de esquema-Z e heterojunção tipo II, promoveu uma elevada geração de portadores de carga, com baixa taxa de recombinação. Esses resultados indicam que o material possui grande potencial para aplicação na produção sustentável de hidrogênio via water splitting, destacando-se por seu baixo custo e baixa toxicidade

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