Mestrado Multicêntrico em Química

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Desempenho eletroquímico de eletrodos compósitos baseados em redes metalorgânicas nanomateriais de carbono para aplicação em supercapacitores
(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2024-03-08) Oliveira, Luana Sousa de; Trigueiro, João Paulo Campos; Lavall, Rodrigo Lassarote; http://lattes.cnpq.br/9658097765240301; http://lattes.cnpq.br/2697679778703686; http://lattes.cnpq.br/3029877291012397; Trigueiro, João Paulo Campos; Lavall, Rodrigo Lassarote; Matencio, Tulio; Freitas, Flavio Santos
Existe uma eminente necessidade do uso mais eficiente dos recursos energeticos, diminuindo dessa forma, a dependencia mundial de energia primaria nao renovavel para garantir a sustentabilidade economica e ambiental do planeta. Para isso, e necessario investir na utilizacao de fontes de energia renovavel como a solar, eolica e biocombustiveis. Entretanto, um dos problemas que precisa ser enfrentado e a natureza intermitente dessas fontes com a consequente necessidade de etapas de armazenamento, nivelamento e distribuicao mais eficientes, proporcionando assim, um melhor aproveitamento energetico. Os supercapacitores (SCs) sao dispositivos eletroquimicos de armazenamento de energia que tem se destacado por apresentarem propriedades cumulativas como alta densidade de potencia, baixo peso e alta ciclabilidade. Para maximizar o nicho de aplicacoes, muitas estrategias que visam aumentar sua densidade de energia tem sido desenvolvidas, como por exemplo, a incorporacao de especies ativas redox aos eletrolitos como e o caso do par Ce3+/Ce4+. Alem disso, com a crescente demanda por dispositivos eletronicos miniaturizados, o preparo de eletrolitos polimericos geis, amplia as aplicacoes praticas dos SCs, pois permite a montagem de celulas totalmente solidas, flexiveis e seguras que atendem a essas caracteristicas. A selecao de material do eletrodo tambem e outra importante estrategia para o aumento da densidade de energia. As Redes Metalorganicas, do ingles gMetal Organic Frameworksh (MOFs) sao materiais porosos e altamente ordenados, compostos por ions metalicos conectados por ligantes organicos que tem sido amplamente exploradas como materiais de eletrodo para supercapacitores. A rede metalorganica de Ce-UiO-66 apresenta caracteristicas especiais como alta area superficial, estabilidade termica e atividade redox, o que a torna um material atrativo para supercapacitores. Apesar das MOFs possuirem baixos valores de condutividade eletrica, essa limitacao pode ser superada atraves da preparacao de compositos com materiais condutores tais como nanotubos de carbono de parede multipla (conhecidos como MWCNT, do ingles multi- walled carbon nanotubes) e oxidos de grafeno reduzido (r-GO). Neste trabalho, foram preparados nanocompositos de Ce-UiO-66/MWCNT e Ce-UiO-66/r-GO para aplicacao como eletrodos de supercapacitores usando o eletrolito redox de sulfato de cerio IV. A MOF foi caracterizada termica, espectroscopica, textural e morfologicamente. O foco central da pesquisa foi direcionado a construcao e caracterizacao de um supercapacitor assimetrico hibrido (SCH) de estado solido, destacando suas notaveis propriedades eletroquimicas. Este dispositivo revelou uma expressiva capacitancia de 152,1 F g-1 em uma ampla faixa de potencial de -0,30 a +1,42V, operando sob densidade de corrente de 5 A g-1. Alem disso, apresentou uma baixa resistencia serie equivalente (RSE) de 1 ƒ¶, evidenciando sua eficiencia. O SCH tambem apresentou uma densidade de energia maxima de 41,8 W h kg-1 a 5 A g-1, juntamente com uma densidade de potencia notavel de 8566 W kg-1 a 25 A g-1. Esses resultados destacam a notavel capacidade do supercapacitor em armazenar e liberar energia de forma rapida e eficiente, alem das eficiencias coulombicas superiores a 94%, enfatizando sua alta capacidade de transferencia de carga. Este estudo oferece perspectivas valiosas para o desenvolvimento e aprimoramento de supercapacitores destinados a aplicacoes avancadas em armazenamento de energia.
Avaliação das propriedades fotocalíticas de compósitos a base de poli(butileno adipato-co-tereftalato) e oxididroxidos de nióbio
(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2024-12-04) Pinheiro, Maria Eduarda Soares; Patrício, Patrícia Santiago de Oliveira; Heitmann, Ana Pacheli; http://lattes.cnpq.br/7241610742965341; http://lattes.cnpq.br/5625112455084806; http://lattes.cnpq.br/3811545667901264; Patrício, Patrícia Santiago de Oliveira; Binatti, Ildefonso; Oliveira, Luiz Carlos Alves de
A busca por tecnologias e materiais para minimizar as consequências da contaminação de água tem sido tema de pesquisas nos últimos anos. A fotocatálise heterogênea tornou-se uma área amplamente estudada nas últimas décadas e se destaca como uma tecnologia pertinente a esta aplicação, visto que promove a degradação dos poluentes. O oxi-hidróxido de nióbio (NbO2OH) é um semicondutor promissor a ser utilizado em fotocatálise devido a sua estabilidade química, versatilidade e atividade fotocatalítica. Um fator limitante nos processos de fotocatálise heterogênea na forma livre reside na dificuldade de recuperação do catalisador. A utilização de polímeros como suporte para catalisadores vem se mostrando como uma alternativa para superar as limitações da recuperação do material. O Poli(butileno adipato-cotereftalato) – PBAT, derivado de fontes fósseis, é um marco na evolução dos materiais sustentáveis. O uso de amido termoplástico -TPS combinado com PBAT na fotocatálise oferece uma abordagem promissora para criar suportes de catalisadores sustentáveis e eficientes. A biodegradabilidade e o baixo custo do TPS, enquanto o PBAT contribui com propriedades mecânicas superiores e estabilidade. Essa combinação facilita a imobilização do catalisador, permitindo uma recuperação e reutilização mais simples após o processo fotocatalítico. O objetivo desse trabalho é a degradação fotocatalítica do corante orgânico azul de metileno (AM) que foi investigada utilizando o sistema PBAT/S2/UV. Esse nanomaterial é obtido pela dispersão de oxihidróxido de nióbio (S2) em uma matriz polimérico o PBAT e ativada pela radiação UV. Os testes de degradação do corante AM foram realizados e utilizou-se a espectrofotometria UV-VIS para acompanhar a remoção da molécula orgânica do meio aquoso. Os sistemas PBAT (100), PBAT/S2 (100), PBAT/S2 (99:1), PBAT/S2_S2 (99:1), PBAT/S2 (95:5) CASTING, PBAT/S2 (95:5), PBAT/S2_S2 (95:5) e PBAT/S2/TPS_S2 (95:5:20) foram obtidos e os valores observados de eficiência fotocatalítica para a fotodegradação do AM foram 10%, 25%, 10%, 66%, 65%, 17%, 80% e 83% respectivamente, após 120 tempo de reação. Com isso, podese inferir que o catalisador na superfície do filme foi mais favorável para a fotodegradação do AM. Por fim, as interações químicas entre PBAT, TPS e S2 foram observadas pelas técnicas de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Análise Termogravimétrica (TGA), infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR). Por meio dessas análises foi possível identificar que a incorporação do catalisador no PBAT (PBAT/S2) não afetou a estabilidade térmica e não demonstrou resultados significativos nas propriedades mecânicas. O compósito exibiu alta atividade catalítica para remoção do corante AM durante a fotocatálise.
Desenvolvimento e validação de método analítico de extração sortiva automático para análise em cromatografia gasosa multidimensional
(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-05-02) Novaes, Gabriel Silveira; Souza, Patterson Patrício de; http://lattes.cnpq.br/1188190487447673; http://lattes.cnpq.br/3149838356918071; Souza, Patterson Patrício de; Pedroso, Emerson Fernandes; Amorim, Leiliane Coelho Andre
Com os grandes avanços tecnológicos referentes aos métodos de análise e detectores utilizados para determinação dos analitos de uma amostra complexa, fezse cada vez mais necessário a utilização de novos métodos de preparo de amostra para auxiliar o processo analítico. Dentro do processo de preparo de amostras, é possível destacar o desempenho dos métodos automatizados, que apresentam menor erro estatístico comparado aos tradicionais, além de poupar o analista, evitando o seu contato direto com reagentes e a longos períodos de trabalho. Para avaliar a credibilidade destes novos métodos, garantindo que eles servirão a função proposta, é realizada uma validação analítica, determinando as características de performance deles. Esse trabalho traz a proposta de automatizar, otimizar e validar um método recente de extração e pré-concentração, a extração sortiva em parede de vial (VWSE), sendo um método eficiente, miniaturizado e limpo. Para as análises escolheu-se trabalhar com um cromatógrafo gasoso multidimensional, pois, a sua utilização traz como vantagens a sensibilidade em baixas concentrações, resolução e nível de informações obtidas. O presente trabalho teve como objetivo secundário desenvolver o melhor procedimento de confecção dos dispositivos de VWSE e avaliar a equivalência estatística dos dispositivos preparados, além de avaliar a possibilidade do seu uso em uma metodologia automatizada utilizando um protótipo de amostrador automático disponibilizado no laboratório do Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais. No estudo foi utilizado um padrão de alcanos de concentração conhecida em soluções de tetraidrofurano puro e em mistura com água Mili-Q®. Os dispositivos de VWSE foram preparados em cinco diferentes condições utilizando um torno mecânico e um protótipo desenvolvido para rotacionar os vials e revesti-los por spin coating. A metodologia se mostrou eficiente e a sua automatização viável, com os dispositivos VWSE confeccionados em torno mecânico a 250 rpm, horizontalmente com secagem forçada por soprador de calor, apresentando os melhores resultados dentre todos os dispositivos confeccionados. Diferentes vials preparados nessas mesmas condições apresentaram ótimos resultados, tendo equivalência estatística atestada pelos testes T e F realizados para cada alcano. A partir da avaliação da viabilidade do método VWSE automático, foi realizado a otimização dos parâmetros envolvidos no processo, adotando então as condições ótimas de 50 °C durante o todo o preparo da amostra, 10 minutos de tempo de contato entre amostra e fase extratora, 5 minutos de tempo de dessorção líquida e 100 µL de solvente extrator utilizado. Com o método então definido, foi realizada a validação parcial do método de VWSE automático para avaliar a sua eficiência, determinando a sua linearidade, precisão (repetibilidade e reprodutibilidade), recuperação (exatidão) e limites de detecção e quantificação. O método se mostrou com resposta linear, preciso e exato para a série de alcanos de decano a octadecano, atigindo valores baixos de limite de detecção e quantificação na faixa de µg L -1 .
Modelos de ajuste de curvas de extração para o cálculo de magnetização usando o software do magnetômetro SQUID Cryogenic S700X
(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-05-17) Barbosa, Daniel Antunes; Pedroso, Emerson Fernandes; http://lattes.cnpq.br/2158176306442308; http://lattes.cnpq.br/9489868259786696; Pedroso, Emerson Fernandes; Patrício, Patrícia Santiago de Oliveira; Lara, Luciano Roni Silva
O interesse crescente, principalmente na física do estado sólido, pela caracterização de pequenas amostras ou amostras fracamente magnéticas, como filmes finos, fez desenvolver a tecnologia dos equipamentos de medição cujo estado da arte esta concentrada nos equipamentos dotados de sensores SQUID (dispositivo de interferência quântica supercondutor). Em medições de magnetização de alta sensibilidade, são comuns alguns desvios nas medidas que podem ocorrer devido a diversos fatores, dentre os quais podemos destacar os desvios decorrentes do tamanho e forma geométrica da amostra, efeitos na estrutura da amostra, deslocamento não controlado da amostra no porta-amostras, efeitos de expansão e contração térmicas do conjunto porta-amostras, ruídos magnéticos de origens diversas, dentre outras. Nesta pesquisa caracterizamos magneticamente uma amostra de óxido de disprósio Dy2O3, sobre a qual foram realizadas, em magnetômetro SQUID, medidas da magnetização em função do campo magnético aplicado como também medidas da magnetização em função da variação de temperatura. Neste segundo tipo de medição, geralmente as medidas são realizadas em uma faixa extensa de temperatura (5K a 300K), isto faz com que o porta-amostras e a haste que sustenta o porta-amostras sofram efeitos de expansão ou contração térmica, fazendo com que a amostra saia da posição correta na qual foi inicialmente colocada e devido a isto a medição apresente um desvio. O software que controla o equipamento possui três métodos para o tratamento das medidas de extração dos dados de magnetização. Estes métodos foram estudados a fim de verificar qual melhor se adequaria aos problemas apresentados nas medições, tais como os descritos acima, em especial o desvio devido à expansão ou contração térmica. O método de ajuste padrão do software (Multipol) em seu quarto grau foi suficiente para remover o desvio referente a contração/expansão do conjunto porta-amostras. Foi também estudado o método FITRMS, ao qual teve que ser calibrado previamente. Com este método de ajuste também foi possível remover os desvios nas medidas devido ao efeito de expansão térmica que ocorre no conjunto porta-amostras.
Análise crítica de ensaios com foco em adequação metrológica e levantamento de dados válidos para estimação da incerteza de medição
(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-07-05) Soares, Amanda Alves; Souza, Patterson Patrício de; http://lattes.cnpq.br/1188190487447673; http://lattes.cnpq.br/4862280690650093; Souza, Patterson Patrício de; Rocha, Janice Cardoso Pereira; Magalhães, Welington Ferreira de
A Metrologia, a "ciência da medição e suas aplicações"(1), cresce em importância nos cenários acadêmico, industrial e econômico em todo o mundo. A versão mais atual da norma ISO/IEC 17025 de 2017, que trata dos requisitos gerais para avaliação da competência de laboratórios de ensaio e calibração, reforça essa tendência. Entre os seus requisitos, dois pontos principais têm chamado a atenção: a gestão do risco e a estimação da incerteza de medição, cruciais para as tomadas de decisão baseadas na conformidade de ensaios. Os principais objetivos desse trabalho, são, além de entender essas novas tendências, fazer uma revisão bibliográfica dessas definições e, por fim, a partir de um estudo de caso, aplicar esses conceitos, permitindo que resultados válidos sejam obtidos e usados para o seu devido propósito. Para o estudo de caso escolhido, um ensaio físico de tração uniaxial aplicado a polímeros, especificamente em produto acabado da produção de canudos biodegradáveis. Das diversas propriedades que podem ser obtidas através desse ensaio, foi estudado o módulo de Young, importante no estabelecimento da resistência do material à deformação. A primeira etapa, que trata da análise crítica do ensaio, permitiu que fossem realizadas as adaptações necessárias, baseadas nos requisitos de processo 7.2, 7.5, 7.6 e 7.7 da norma ISO/IEC 17025. Foram sugeridas mudanças no número de medições das dimensões dos corpos de prova, utilização de um formulário padrão para coleta e memória de cálculo dos dados, estimação da incerteza de medição e utilização de cartas controle para acompanhamento do desempenho do procedimento. A partir disso, os dados foram coletados em condições de precisão intermediária, permitindo a simulação do comportamento de uma amostra controle. No tratamento de dados, foi realizada a avaliação da correlação, da estatística descritiva e identificação de outliers. Nos cálculos tanto do valor do módulo quanto da estimativa da incerteza foram utilizadas diversas abordagens e desenvolvida a discussão em torno dos diversos resultados possíveis obtidos. Por fim, é mostrado como pode ocorrer a utilização dos resultados de incerteza de medição na avaliação de conformidade do produto, através de uma das ferramentas da qualidade, que são as cartas controle.
Influência do tipo de amido e reticulação nas propriedades de blendas biodegradáveis contendo poli (butileno-adipato-co-tereftalato)
(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-08-18) Matusinho, Ingrid Amélia dos Santos; Patrício, Patrícia Santiago de Oliveira; http://lattes.cnpq.br/5625112455084806; http://lattes.cnpq.br/5066280693876071; Patrício, Patrícia Santiago de Oliveira; Eliane Ayres; João Paulo Campos Trigueiro
A preocupação com questões ambientais na sociedade tem aumentado, principalmente, em relação aos resíduos plásticos e à poluição ambiental associada a eles. Esses resíduos podem ocasionar grandes impactos ao meio ambiente devido à contaminação do solo, dos recursos hídricos e dos danos aos ecossistemas. O desenvolvimento de materiais totalmente biodegradáveis tem sido motivado pela necessidade de minimizar os impactos ambientais desses resíduos. Uma alternativa em longo prazo para contornar esse problema é substituir polímeros convencionais por polímeros biodegradáveis na fabricação de embalagens descartáveis e materiais de curta vida útil. Portanto, pesquisas relacionadas ao desenvolvimento de materiais baseados em polímeros biodegradáveis têm sido crescentes. Um grupo extenso de materiais está sendo estudado para essa aplicação, e entre eles, os polímeros a base de amido tem apresentado um interesse crescente. Um exemplo disso, é a elaboração de blendas à base de amido e poli (butileno-adipato-co-tereftalato)-PBAT, no que se refere ao uso de polímeros biodegradáveis. No entanto, o amido em sua forma nativa apresenta várias limitações e baixa processabilidade, que podem ser superadas por meio de modificações, que possibilitam a conversão do amido em um material termoplástico. Porém, esse material é altamente hidrofílico e possui baixo desempenho mecânico. Para superar essas características, diversas técnicas têm sido empregadas, incluindo reações de reticulação, adição de carga e mistura com polímeros menos polares. Ademais, é importante compreender as diferenças entre fontes de amido distintas, a influência dos seus principais componentes, amilose e a amilopectina, e as alterações que estes e outros constituintes podem proporcionar nas suas propriedades e características. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da origem do amido nas propriedades de blendas poliméricas à base de amido reticulado e PBAT, bem como seu impacto em algumas características morfológicas, estruturais, térmicas e mecânicas. As blendas foram produzidas por extrusão, variando-se o tipo de amido e a quantidade de PBAT. No sistema polimérico em questão, foram utilizadas fécula de mandioca e fécula de batata doce como fonte de amido. Destaca-se como vantagens do sistema proposto a compreensão do tipo de amido e a sua influência nas propriedades das blendas. As caracterizações dos materiais desenvolvidos foram realizadas por análise termogravimétrica, Espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), Espectroscopia UV-visível, difração de raios-X (DRX), ângulo de contato, ensaio de tração e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Em relação à análise comparativa dos grânulos de amido de mandioca e batata doce, os resultados revelaram diferenças significativas, incluindo o teor de amilose, tamanho e forma. A presença do ácido cítrico desencadeou uma reação de reticulação, como indicado pelas alterações observadas no espectro de FTIR do Amido Termoplástico Reticulado (TPSR) em comparação com o do Amido Termoplástico não reticulado (TPS). Além disso, os resultados obtidos forneceram informações importantes sobre a influência da fonte de amido nas propriedades das blendas de Amido termoplástico reticulado (TPSR) e poli (butilenoadipato-co-tereftalato)-PBAT. A adição de PBAT aumentou a estabilidade térmica, com exceção das amostras com 10% de PBAT, que mostraram comportamento distinto. As blendas TPSR apresentaram maior intumescimento em comparação com o TPS não reticulado, enquanto o aumento do teor de PBAT resultou em menor intumescimento e inchamento, sendo que as blendas elaboradas com amido de batata doce apresentam um menor grau de intumescimento quando comparadas com pares de blendas elaboradas com amido de mandioca com o mesmo teor de PBAT. A fonte de amido exerceu influência nas propriedades mecânicas, resultando em maior resistência à tração e rigidez nas blendas elaboradas com amido de batata doce. Em conclusão, os resultados obtidos neste estudo revelaram alterações nas propriedades das blendas TPSR/PBAT em relação à fonte de amido e o teor de PBAT. As blendas elaboradas com amido de batata doce, demonstraram melhores resultados em termos de absorção de água e propriedades mecânicas. Especialmente aquelas com 30%m/m de PBAT, exibiram menor grau de intumescimento e inchamento, além de maior rigidez e resistência em comparação às blendas TPSR-M/PBAT produzidas com 30 e 40%m/m de PBAT. Essas características tornam este material atrativo, considerando a influência direta do teor de PBAT no preço final e nas aplicações. Diante do interesse crescente em alternativas com menor teor desse componente, buscando equilibrar desempenho e viabilidade econômica das blendas biodegradáveis para aplicações na fabricação de embalagens descartáveis e materiais de curta vida útil.
Síntese, desenvolvimento e validação de metodologias analíticas para o controle de qualidade do radiofármaco 18F PSMA - 1007
(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2022-07-20) Oliveira, Amanda de Paula; Binatti, Ildefonso; Silveira, Marina Bicalho; http://lattes.cnpq.br/3352016090118809; http://lattes.cnpq.br/0106002973122539; http://lattes.cnpq.br/6373385479223460; Binatti, Ildefonso; Binatti, Júnia de Oliveira Alves; Rezende, Patrícia Sueli de; Souza, Patterson Patrício de
O câncer de próstata é o segundo tipo de câncer mais comum entre os homens, se detectado precocemente a taxa de cura é de quase 100%. Nos últimos anos a medicina nuclear tornou-se uma ferramenta importante no diagnóstico e estadiamento do câncer de próstata, utilizando técnicas como o Tomografia por Emissão de Pósitrons e Tomografia Computadorizada (do inglês Positron Emission Tomography and Computed Tomography, PET/CT). O uso da tomografia PET permite mapear a distribuição de emissores de pósitrons administrados ao paciente, possibilitando o diagnóstico precoce de alterações fisiológicas. Para isso, é necessário que seja administrado ao paciente um radiofármaco cujo radionuclídeo que o constitui seja um emissor de pósitrons. O radiofármaco Antígeno de Membrana Específico da Próstata marcado com 18F (do inglês Prostate Specific Membrane Antigen 18F PSMA-1007), cujo radionuclídeo emissor de pósitrons é o 18F, tornou-se um alvo viável para imagens de próstata, uma vez que o PSMA, uma glicoproteína de membrana, está expresso em quase todos os tipos de cânceres de próstata. O PSMA tem seu nível de expressão cerca de 1000 vezes maior em células cancerosas quando comparado com os níveis fisiológicos encontrados em outros tecidos, isso faz do PSMA um alvo promissor para detecção em exames de imagem. A intensidade do acúmulo de 18F PSMA-1007 em tumores da próstata correlaciona-se positivamente com outras formas de avaliação e detecção do câncer de próstata, tornando o diagnóstico mais assertivo. O 18F PSMA-1007 pode ser obtido por uma reação de substituição nucleofílica, onde o 18F reage com um precursor. Seu uso como preparação farmacêutica requer que sejam realizados testes de controle de qualidade, que atendam às Boas Práticas de Fabricação estabelecidas pelo órgão regulador, no Brasil a ANVISA. Visando a implementação da produção e comercialização desse radiofármaco no CDTN, buscou-se estabelecer a síntese para esse produto e desenvolver metodologias analíticas para seu controle de qualidade. Foi implementado um procedimento de síntese do radiofármaco 18F PSMA-1007 no equipamento TRACERlab FX viável e capaz de ser executado segundo as Boas Práticas de Fabricação de Medicamentos. Desenvolveu-se e validou-se metodologias analíticas para atestar que o produto cumpre com as especificações do controle de qualidade. As metodologias analíticas desenvolvidas neste trabalho em relação a outras metodologias já descritas, apresentam com principal vantagem o menor tempo de execução das análises, possibilitando que o radiofármaco tenha sua qualidade atestada e seja liberado para uso em pacientes em menor intervalo de tempo.
Desenvolvimento de sistema polímerico a base de amido e colágeno para liberação controlada de nutrientes no solo
(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2022-08-08) Couto, Maíra Lopes Silva do; Patrício, Patrícia Santiago de Oliveira; http://lattes.cnpq.br/5625112455084806; http://lattes.cnpq.br/6869887709138145; Patrício, Patrícia Santiago de Oliveira; Oliveira, Luiz Carlos Alves de; Souza, Patterson Patrício de
O emprego de polímeros biodegradáveis provenientes de fontes renováveis nos mais diversos setores industriais e comerciais vêm sendo motivado pela necessidade de minimizar os impactos ambientais ocasionados pelos resíduos e descartes associados aos polímeros derivados de combustíveis fósseis (popularmente denominados de plásticos). Por consequência, a necessidade de substituição dos polímeros convencionais impulsiona as pesquisas voltadas para o desenvolvimento de materiais baseados em polímeros biodegradáveis e controle de suas propriedades. Especialmente, no setor agrícola, a aplicação de polímeros biodegradáveis na elaboração de sistemas de liberação controlada de fertilizantes vem recebendo cada vez mais atenção. Um grupo extenso de materiais é estudado para tal aplicação, dentre estes o amido tem apresentado um crescente interesse no que se refere ao uso de polímeros biodegradáveis. Já em relação aos fertilizantes nitrogenados, destaca-se o uso de fontes de nitrogênio proveniente de compostos orgânicos diferentes da uréia, que é comercialmente usada para esse fim, mas ainda apresenta algumas limitações. Neste contexto, o presente trabalho teve por objetivo desenvolver um sistema polimérico a base de amido para liberação controlada de nutrientes no solo, incluindo nitrogênio de fonte orgânica, que promoverá a liberação dos componentes de forma lenta e contínua. Destaca-se como vantagens do sistema proposto o atendimento da demanda de nutrientes para determinadas culturas de plantas em um período adequado, evitando a ocorrência de sobredosagens e de perdas dos nutrientes para o ambiente e consequentemente o aumento na eficiência da fertilização. Como diferencial destaca-se, a presença do colágeno como fonte de nitrogênio aliada a biodegradabilidade dos polímeros envolvidos e a minimização dos danos ambientais causados pelas práticas agrícolas que demandam uso de fertilizantes. Em tal sistema polimérico se utilizou, além do colágeno, o fosfato de potássio (K2HPO4) como fonte de fósforo e potássio. Foram produzidos diferentes sistemas poliméricos via extrusão variando-se a composição ou o tipo de processamento, que pode ser reativo ou não. Para fins comparativos, foi realizado também o desenvolvimento de sistemas poliméricos com a incorporação de uréia. A caracterização dos materiais desenvolvidos ocorreu por meio da análise termogravimétrica (TGA), espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), difração de raio-X (DRX) e ângulo de contato. A avaliação da biodegradabilidade no solo foi realizada por meio da análise da percentagem de perda de massa. O aspecto físico macroscópico dos sistemas poliméricos desenvolvidos, se apresentaram semelhantes, com exceção aos sistemas nos quais houve a incorporação de uréia, apresentando coloração amarelada e integridade física no sentido do comprimento. A TGA indicou que a modificação do amido promove um aumento na estabilidade térmica; enquanto a incorporação do colágeno ocasiona uma redução na temperatura de ocorrência da decomposição do material. Na análise de FTIR detectou-se as bandas de absorção características do amido termoplástico, assim como aquelas formadas de ligações relativas às interações formadas entre a cadeia de amido e os compostos adicionados. O DRX evidenciou alterações no padrão cristalográfico das amostras desenvolvidas, de maneira que a modificação resulta em um aumento na cristalinidade e a incorporação dos compostos nutrientes em uma redução da cristalinidade. A incorporação dos compostos nutrientes, assim como a modificação do amido, ocasionou alterações estruturais que refletiram em mudanças nas propriedades térmicas, na cristalinidade e na hidrofilicidade do sistema polimérico e, consequentemente, na taxa de biodegradação. O sistema polimérico a base de amido para liberação controlada de nutriente se mostrou ser promissor, sendo atestado pela avaliação do desenvolvimento de mudas de pimenta malagueta em solos contendo tal sistema.
Síntese de redes metalorgânicas dopadas com Titânio para dessulfurização oxidativa de combustíveis fósseis
(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2022-07-15) Maia, Gabriela Magalhães; Lorençon, Eudes; http://lattes.cnpq.br/7181138696812140; http://lattes.cnpq.br/6081346060871196; Lorençon, Eudes; Lima, Diana Quintão; Pedroso, Emerson Fernandes; Souza, Patterson Patrício de
A invenção de motores a gasolina e a diesel e o avanço tecnológico para a perfuração de poços intensificaram a exploração e utilização do petróleo. A combustão do petróleo libera para o meio ambiente compostos sulfurados, que são prejudiciais tanto para os seres humanos, como do ponto de vista econômico e ambiental. Nesse contexto, a dessulfurização oxidativa (ODS) surge como uma tecnologia inovadora para produção de diesel com baixos teores de enxofre, em condições mais brandas que as necessárias para o processo conhecido como hidrodessulfurização (HDS), comumente utilizado em processos de refino. Para a reação ODS é necessária a presença de um agente oxidante e um catalisador. Os catalisadores heterogêneos apresentam-se como bastante promissores nesse sentido. As redes metalorgânicas (MOFs - Metal-Organic frameworks) são materiais sólidos cristalinos com elevada porosidade formadas por uma forte ligação entre íon metálico e ligante orgânico. A MOF UiO-66, rede metalorgânica à base de zircônio e ácido tereftálico, apresenta-se como um material interessante para aplicação em processos ODS. Desta forma, o objetivo geral deste trabalho é sintetizar MOFs do tipo UiO-66 pura e dopadas com diferentes teores de titânio, visando a dessulfurização oxidativa de uma matriz simulada de petróleo, utilizando o peróxido de hidrogênio como agente oxidante e o diobenzotiofeno (DBT) como composto sulfurado. A síntese, caracterização e aplicação desses materiais foram objetos de estudo, e uma vez que demonstraram ser muito promissores como catalisadores, foram escolhidos para ensaio em reações ODS dentro do escopo deste trabalho. Através das técnicas de caracterização de Difração de Raios X (DRX), Espectroscopia na região do Infravermelho (FT-IR), Análise Termogravimétrica (TG), Fluorescência de Raios X (FRX) e Teoria de Adsorção Multimolecular (B.E.T.), foi possível observar a efetividade do método de síntese proposto e avaliar as propriedades dos materiais sintetizados. Os resultados dos ensaios ODS variando-se parâmetros reacionais, foram obtidos por análise em GC-BID. Para a condição padrão de reação (50 mg de catalisador, 60 °C, razão O/S=15), após 120 min de reação, foi obtida uma remoção de até 96% do conteúdo de DBT para 10TiMOF e o material pôde ser reutilizado em 4 ciclos sem perda significativa de atividade.
Aplicação de MOF de ferro e ácido tereftálico na remoção de fármacos em efluentes aquosos
(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2022-02-21) Pires, Jaqueline Silva Evangelista; Mambrini, Raquel Vieira; Souza, Patterson Patrício de; http://lattes.cnpq.br/1188190487447673; http://lattes.cnpq.br/2859884193381045; http://lattes.cnpq.br/1483047713349138; Mambrini, Raquel Vieira; Souza, Patterson Patrício de; Lorençon, Eudes; Tristão, Juliana Cristina
A demanda crescente por água doce e a baixa eficiência na remoção dos fármacos por estações convencionais de tratamento de águas têm motivado diversas pesquisas na área e propiciado o desenvolvimento de vários materiais a serem utilizados em tratamentos alternativos em direção à sustentabilidade da água. Nesse contexto, as redes metalorgânicas, no inglês, metal-organic framework (MOF), surgem como materiais promissores para a remoção e degradação de fármacos presentes na água. Com o objetivo de avaliar a aplicação de MOFs à base de ferro e ácido tereftálico (MOF/FeBDC) nos processos de remoção e degradação eficaz de diclofenaco (DCF) presente nos corpos hídricos, este trabalho sintetizou a MOF/FeBDC e a partir da análise por difração de raios X, por espectroscopia na região do infravermelho e da análise termogravimétrica, verificou-se que o material sintetizado corresponde ao relatado na literatura. Em seguida, a partir da realização de testes para avaliar a cinética e a capacidade máxima de adsorção de DCF do material, verificou-se que o material atinge o equilíbrio rapidamente (10 min) e apresenta boa capacidade máxima de adsorção do DCF (308,6 mg g -1 ), apesar da área superficial específica BET relativamente baixa (130,54 m2 g -1 ). Testes de oxidação de DCF, na presença MOF/FeBDC e diferentes oxidantes foram feitos e verificou-se que, na presença de peroximonossulfato de potássio (PMS), a MOF/FeBDC aumentou a taxa de degradação do fármaco estudado de 57% para, aproximadamente, 91%, além de manter-se ativa, após 5 ciclos de reuso. Por último, a partir de testes de germinação de sementes de Lactuca Sativa (alface), observou-se que os produtos formados após a oxidação do DCF não apresentaram toxicidade ao meio ambiente. Esses resultados indicam que a MOF produzida nesse trabalho apresenta uma elevada capacidade para atuar como catalisador para a ativação do oxidante PMS em processos oxidativos avançados.
Desenvolvimento e validação de metodologia analítica aplicada na determinação de maleato de clorfeniramina residual de processos de limpeza no contexto farmacêutico
(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-11-14) Santos, Jefferson Samuel; Souza, Patterson Patrício de; http://lattes.cnpq.br/1188190487447673; http://lattes.cnpq.br/6143240916720630; Souza, Patterson Patrício de; Mambrini, Raquel Vieira de; Binatti, Ildelfonso
A produção de fármacos deve seguir rigorosos critérios estabelecidos por normas nacionais e internacionais. O cumprimento desses critérios visa garantir a qualidade e a segurança do produto, de modo que os consumidores tenham acesso a formas eficazes de tratamentos contra diversos tipos de doenças. Algumas anomalias podem comprometer toda produção de um fármaco, como é o caso da contaminação cruzada, que ocorre, por vezes, devido a um processo de limpeza malsucedido que resulta da remoção incompleta de resíduos de medicamentos produzidos anteriormente na mesma linha de produção. A fim de evitar esse tipo de problema, pode-se lançar mão de ferramentas que auxiliem no controle de qualidade de todos os processos que envolvam a preparação de um fármaco, incluindo a fase de limpeza de equipamentos e utensílios. Tendo isso em vista, objetivou-se neste trabalho validar um método analítico capaz de detectar e quantificar, de forma exata e precisa, o ativo maleato de clorfeniramina, presente na composição de um medicamento antigripal muito utilizado no tratamento de gripes e resfriados, e que pudesse ser utilizado para averiguar a eficiência do procedimento de limpeza na remoção desse fármaco. Para tanto, empregou-se a técnica de cromatografia líquida em fase reversa, uma coluna cromatográfica m), fase móvel em eluição por gradiente composta por metanol Zorbax SB-CN (250 x 4,6 mm, 5 e uma solução aquosa de ácido perclórico 0,07% (v/v) ajustada em pH 2,0 e fluxo de 1,8 mL min- 1 . Utilizou-se ainda um detector na região do ultravioleta em comprimento de onda de 271 nm para detectar o analito de interesse. O fármaco maleato de clorfeniramina foi satisfatoriamente eluído com tempo de retenção de aproximadamente 6,20 minutos. O método mostrou-se linear (R igual a 0,9998 e R2 igual a 0,9996), preciso (DPR% entre a repetibilidade e a precisão intermediária na faixa de 2,8%), exato (médias de recuperações entre 91,48% e 94,24%), seletivo e robusto (exceto para os parâmetros alteração de coluna cromatográfica e estabilidade de solução). Os limites de detecção e quantificação foram iguais a 0,15 µg mL-1 e 0,46 µg mL-1 , respectivamente. Com isso, o método desenvolvido foi considerado validado, podendo ser aplicado para avaliar a qualidade de limpeza dos equipamentos e utensílios após a produção do medicamento estudado.
Desenvolvimento de compósitos baseados em fibras de reforço e matriz de poliuretano para aplicações de revestimento
(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-08-23) Ferreira, Venilton Menezes Vieira; Patrício, Patrícia Santiago de Oliveira; http://lattes.cnpq.br/5625112455084806; http://lattes.cnpq.br/0886862774372286; Patrício, Patrícia Santiago de Oliveira; Oliveira, Angelo Rocha de; Pedroso, Emerson Fernandes
Atualmente, a utilização de compósitos poliméricos reforçados com fibras (PRF) vem sendo cada vez mais observada nos mais diversos campos da engenharia, principalmente nas áreas de construção civil, aeroespacial, naval e de transportes e outros mais setores. Esse aumento da utilização se justifica pela combinação das elevadas propriedades mecânicas das fibras, aliada à baixa densidade dos materiais poliméricos, que fazem com que esses materiais compósitos ganhem um elevado custo-benefício para diversas aplicações. O presente trabalho tem como proposta o desenvolvimento de um material compósito a base de poliuretano (PU) reforçado com tecidos de diferentes fibras, incluindo a fibra de aramida oriunda de descartes da área de segurança, para atuar como reforço para concreto. Foram estudadas propriedades físico-químicas e mecânicas do material compósito aplicado no concreto de modo a compará-lo sem e com reforço de PRF. Foram realizados ensaios de flexão, impacto Charpy e adesividade do PRF. Também foram realizadas análises de espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), de termogravimetria (TGA) e de calorimetria exploratória diferencial (DSC) do PU. Além disso, os materiais foram caracterizados por análises por microscopia eletrônica de varredura (MEV) na região de fratura dos corpos de prova ensaiados por impacto. Os resultados do trabalho indicaram que houve a cura completa do PU utilizado e também uma elevada estabilidade térmica das fibras utilizadas. Além disso, todas as fibras avaliadas no estudo aumentaram significativamente a resistência mecânica dos corpos de concreto, tanto à resistência à flexão quanto à tenacidade. Tais resultados mostram a viabilidade de se utilizar os revestimentos para o aumento de desempenho mecânico de estruturas de concreto.
Síntese e caracterização de g-C3N4 e sua aplicação como retardante de fogo em combustível vegetal
(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-04-28) Faria, Dalila Aparecida; Lorençon, Eudes; http://lattes.cnpq.br/5477183227065922; http://lattes.cnpq.br/3302758224515140; Lorençon, Eudes; Souza, Ivina Paula de; Pedroso, Emerson Fernandes
Neste trabalho g-C3N4 (CN) foi testado como retardante de fogo, para aplicação em incêndios florestais. Para isso, CN foi sintetizado pelo método de policondensação térmica de melamina e sua caracterização foi realizada por análises de difratometria de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (SEM), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), espectroscopia de absorção na região do infravermelho por Transformada de Fourier (FT-IV), espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS), isoterma de adsorção/dessorção de N2 e análise elementar (CHN). A propriedade de retardamento de fogo de CN foi verificada com testes de queima utilizando, capim Feno como combustível. Os testes mostraram que g-C3N4 conferiu propriedades de retardamento de fogo ao material vegetal, delongando o tempo de queima e diminuindo a massa de combustível residual. Esses experimentos revelaram ainda que a retardância de fogo de CN é mais expressiva no aumento do tempo de queima, do que no aumento da massa residual. A mistura de CN e NH4H2PO4 (MAP) também foi avaliada em testes de queima, obtendo como resultado, a melhoria da eficiência retardante de fogo, em relação a CN puro. Esses dados revelaram a existência de efeito sinérgico entre CN e MAP, de modo que MAP promoveu carbonização, aumentando a massa residual, enquanto CN tornou o processo de queima mais lento. A decomposição térmica de CN foi estudada por FT-IV e TG (análise termogravimétrica). Os resultados mostraram que o material possui alta estabilidade térmica, que lhe confere a propriedade de formação de barreira física, durante o aquecimento. Além disso, notou-se que, diante do aumento de temperatura, CN libera moléculas de água adsorvidas em sua estrutura porosa, promovendo resfriamento. Esse resfriamento pode alterar o processo de pirólise do material vegetal, aumentando a massa residual. Além disso, a decomposição CN pode liberar gases diluidores, reduzindo a concentração de gases combustíveis. De posse dessas informações, foi proposto um mecanismo de retardamento de fogo para g-C3N4.
Estudo da compatibilidade eletroquímica de aditivos redox com eletrodos de IF-67nanotubos de carbono aplicados em supercapacitores
(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-02-17) Oliveira, Sarah Gabriela Guimarães de; Ortega, Paulo Fernando Ribeiro; Lavall, Rodrigo Lassarote; http://lattes.cnpq.br/9658097765240301; http://lattes.cnpq.br/5477183227065922; http://lattes.cnpq.br/2086577317262871; Ortega, Paulo Fernando Ribeiro; Lavall, Rodrigo Lassarote; Mambrini, Raquel Vieira; Trigueiro, João Paulo Campos; Matencio, Tulio
A ZIF-67 é uma rede metalorgânica formada por centros metálicos de cobalto(II) coordenados à quatro átomos de nitrogênio de quatro ligantes 2-metilimidazol, em geometria tetraédrica e gerando uma estrutura de sodalita. É um material interessante para a aplicação como eletrodos de supercapacitores (SC) devido a sua alta área superficial específica, alta estabilidade eletroquímica e por possuir seu centro metálico redox ativo. Porém, sua baixa condutividade elétrica limita a capacitância específica (Cesp) das células e o desempenho em altas densidades de corrente. Uma excelente estratégia para aumentar os valores de Cesp consiste no uso de eletrólitos que contém espécies capazes de transferir elétrons na superfície dos eletrodos. Entretanto, não há estudos que exploram a compatibilidade de diferentes espécies redox ativas com eletrodos baseados em ZIF-67. Neste trabalho, eletrodos compostos por ZIF-67/nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NTC) foram estudados em células contendo três aditivos redox ativos em meio aquoso alcalino: p-fenilenodiamina (PPD), hexacianoferrato de potássio(II) (K4[Fe(CN)6]) e iodeto de potássio (KI). Medidas voltamétricas e galvanostáticas de carga/descarga foram empregadas para o estudo do mecanismo de acúmulo de carga, das capacitâncias específicas, eficiência e ciclabilidade das células. Os resultados eletroquímicos revelaram uma pequena extensão das reações redox de espécies de iodo sobre os eletrodos de ZIF-67/NTC. Por outro lado, o aditivo redox que opera em potencial formal positivo (K4[Fe(CN)6]) tem a maior capacidade de acúmulo de carga, com valores de Cesp de 747,1 F g-1 a 5,0 A g-1. Com a PPD são obtidos menores valores de Cesp (148,0 F g–1 a 5,0 A g–1). Entretanto, com esse aditivo, as células possuem maior eficiência coulômbica e melhor ciclabilidade, devido às interações intermoleculares favoráveis entre PPD/ZIF-67.
Estudo e desenvolvimento de amido termoplástico com diferentes ácidos orgânicos
(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2024-10-06) Santos, Luan Mendonça; Patrício, Patrícia Santiago de Oliveira; http://lattes.cnpq.br/5625112455084806; http://lattes.cnpq.br/1201547111212969; Patrício, Patrícia Santiago de Oliveira; Roa, Juan Pedro Bretas; Souza, Ívina Paula de Souza
O amido é um polímero natural que pertence à classe dos polímeros biodegradáveis. Além disso, está amplamente disponível e tem boa relação custo-benefício, o que o torna um candidato atraente para substituir polímeros de base fóssil. A adição de plastificantes é necessária para processar o amido, resultando na formação de amido termoplástico (TPS). O amido termoplástico é considerado um material biodegradável e sua produção envolve modificações nas interações intramoleculares e intermoleculares. No entanto, suas propriedades mecânicas ainda são consideradas insuficientes para ampla aplicabilidade. Como resultado, extensas pesquisas têm se concentrado na modificação química desse material por meio de reações químicas utilizando ácidos orgânicos naturais ou derivados de vias metabólicas, visando obter um material com melhores propriedades físicas, químicas e mecânicas. Para o desenvolvimento deste trabalho, foram utilizados fécula de mandioca comercial, glicerina e diferentes tipos de ácidos orgânicos para o processo de extrusão reativa. As amostras foram preparadas utilizando 30% m/m de glicerina, teores de 1%, 3%, 7% e 15% m/m de ácido cítrico, ácido tartárico e ácido succínico. Todas as amostras foram submetidas às análises de espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), análise termogravimétrica (TGA), ensaio mecânico de tração, índice de fluidez (MFI) e difratômetro de raios X (DRX). Os resultados obtidos pela análise de espectroscopia na região do infravermelho sugerem que houve esterificação no material processado e formação de novas ligações entre as cadeias, além de elucidar uma proporcionalidade relativa entre a esterificação com os respectivos percentuais de ácidos adicionados. Observou-se uma relação de proporcionalidade entre o percentual do ácido adicionado e a fluidez do material processado, corroborando a hipótese da fragmentação da cadeia do amido. Os ensaios mecânicos mostraram uma maior resistência à tração e diminuição da deformação da maioria dos materiais modificados, o que pode estar vinculado às características das moléculas de cada ácido estudado. Observou-se uma diminuição na cristalinidade nos materiais processados com os respectivos ácidos, além da modificação da cristalinidade quando comparados com o amido de mandioca em pó. Através dos resultados obtidos neste trabalho, têm-se a possibilidade de utilização do processamento de extrusão reativa para modificação do amido, além de possibilitar uma análise qualitativa dos materiais obtidos provenientes de cada ácido e suas respectivas características.
Caracterização de canudos ambientalmente amigáveis produzidos a partir de amido de mandioca e poliéster biodegradável
(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2024-11-04) Silva, Alexandro de Azevedo; Patrício, Patrícia Santiago de Oliveira; http://lattes.cnpq.br/5625112455084806; http://lattes.cnpq.br/9635231316620108; Patricio, Patrícia Santiago de Oliveira; Santos, Lucilaine Valéria de Souza; Pedroso, Emerson Fernandes
Nos últimos cinquenta anos, a indústria de materiais poliméricos cresceu significativamente, com os plásticos substituindo materiais tradicionais como papel, madeira e metal. Este aumento no uso de plásticos trouxe o desafio do acúmulo desses materiais no ambiente devido à sua resistência à degradação. Atualmente, a produção de polímeros sintéticos segue um modelo linear, caracterizado pela extração de matérias-primas, fabricação, utilização e muitas das vezes o descarte inadequado, o que pode levar a um cenário em que até 2050 os oceanos contenham mais resíduos plásticos do que peixes. Essa preocupação tem levado empresas e organizações a buscarem alternativas para minimizar os riscos ambientais, resultando em um aumento nos estudos sobre polímeros biodegradáveis. Esses materiais têm a capacidade de se decompor por processos naturais, gerando subprodutos como água, dióxido de carbono e biomassa. No entanto, embora essa decomposição ofereça uma alternativa promissora para mitigar o impacto ambiental dos polímeros convencionais, é importante destacar que, em condições reais, a biodegradação raramente atinge 100%, tornando essencial considerar cenários ideais para seu aproveitamento pleno. A pesquisa em polímeros biodegradáveis abrange desde a produção de novos materiais até a caracterização detalhada de polímeros baseados em fontes renováveis. Este trabalho visa analisar as propriedades térmicas, estruturais e morfológicas de canudos biodegradáveis produzidos a partir de amido de mandioca e poliéster biodegradável. Foram estudados três canudos biodegradáveis denominados de CA1, CA2 e CA3. As amostras foram caracterizadas por meio de espectroscopia de infravermelho (FTIR), análise termogravimétrica (TGA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e testes de biodegradabilidade realizados de acordo com a norma OECD 301-B. Os resultados mostraram que os canudos com CA1 e CA2 apresentaram espectros de FTIR semelhantes, enquanto o CA3 exibiu variações. Com a análise de TGA também é possível analisar comportamento térmica entre os canudos, mostrando similaridade entre os canudos CA1 e CA2 e distinção térmica com o canudo CA3. A DSC indicou temperaturas de fusão para o Canudo CA1 entre 104 °C e 107 °C na primeira varredura e até 123 °C na segunda. O Canudo CA2 registrou temperaturas de fusão de 104 °C a 134 °C na primeira varredura e de 108 °C a 124 °C na segunda, com cristalização entre 32 °C e 57 °C. O CA3 apresentou uma faixa de cristalização mais alta, com fusão ocorrendo entre 106 °C e 124 °C. Nos testes de intumescimento, os canudos com maior teor de amido apresentaram maior absorção de água, com o Canudo CA1 apresentando intumescimento de 35,19%, o Canudo CA2 de 54,68% e o CA3 de 15,07%. As imagens de MEV revelaram que os canudos com CA1 e CA2 de amido tinham uma fase contínua e estruturas filamentosas, enquanto o CA3 apresentava uma superfície mais lisa e menos ductilidade. Os testes de biodegradabilidade mostraram que nenhuma das amostras atingiu o limite de 60% de degradação do carbono orgânico em 28 dias conforme a norma OECD 301-B, com valores de perda de massa percentual variando entre 52,80% e 54,59% para os canudos CA1 e CA2 e 22,73% para o CA3. Apesar do potencial de biodegradação dos canudos como alternativas aos plásticos convencionais, há necessidade de aprimoramentos para aumentar sua taxa de biodegradabilidade. As análises realizadas forneceram uma compreensão detalhada das diferenças estruturais, térmicas e de absorção de água entre os diferentes tipos de canudos, destacando a necessidade de otimização na composição e nas condições de teste para melhorar a performance biodegradável dos materiais.
Síntese, caracterização e estudo de citotoxicidade de novos complexos de cobre (II) com os ligantes imidazólicos teofilina e imidazol
(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2024-09-02) Silva, Lorrane Diniz de Carvalho; Souza, Ívina Paula de; http://lattes.cnpq.br/8495861737194550; http://lattes.cnpq.br/9274025624454172; Caldeira, Priscila Pereira Silva; Mambrini, Raquel Vieira; Freitas, Flávio Santos
Fármacos são compostos de extrema importância na manutenção da saúde humana,sendo assim a busca por novos fármacos é uma demanda social contínua frente aos desafiosque surgem ao longo do tempo como a eclosão de novas doenças, a resistênciaaostratamentos terapêuticos já existentes, e a inexistência de medicamentos eficazes nocombatea determinadas enfermidades. Alguns complexos metálicos têm demonstrado eficácianotratamento de uma série ampla de doenças e condições e isso tem ocasionado uminteressecrescente nestes compostos para a utilização farmacêutica. Uma estratégia importantenaobtenção de novos complexos metálicos consiste na síntese utilizandoligantesconhecidamente bioativos. Dessa forma, neste trabalho foram sintetizados e caracterizadosdois novos complexos metálicos de cobre(II), ambos contendo os ligantes imidazólicosbioativos teofilinato (theo) e imidazol (imd), sendo eles: o complexo1([Cu(theo)2(H2O)(imd)2]) e o complexo 2 ([Cu(theo)(H2O)(imd)3](Cl)·H2O). Os dois novoscompostos sintetizados foram caracterizados por análise elementar, absorçãoatômica,medidas condutimétricas, espectroscopia vibracional na região do infravermelhoeespectroscopia eletrônica na região do ultravioleta?visível. O complexo 1 tambémfoicaracterizado por análise térmica e difração de raios X em pó (DRXP). Aevaporaçãolentadeuma solução do complexo 2, em metanol e água na proporção de 1:1, levou à formação de cristais que tiveram sua estrutura determinada por difração de raios X por monocristais (DRX).Através das caracterizações foi possível elucidar a estrutura química dos complexosdesenvolvidos. Pela técnica de eletroforese em gel de agarose observou-se que o complexo2apresentou habilidade de clivar o DNA plasmidial. Testes citotóxicos dos complexoscomcélulas de leucemia mielóide crônica, K562, mostraram que os complexos metálicosdesenvolvidos não possuem atividade antitumoral para essa linhagem celular.

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