Reveladores alternativos derivados de óxido de grafeno e carvão ativado para aplicações em papiloscopia forense

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dc.contributor.advisorOkuma, Adriana Akemi
dc.contributor.advisor-coFerreira, Ângela de Mello
dc.contributor.advisor-coTeixeira, Leonel da Silva
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/1228978469230164
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/3158640524473897
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2123705096582983
dc.contributor.authorAlmeida, André Augusto de
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1159951265438072
dc.contributor.refereeOkuma, Adriana Akemi
dc.contributor.refereeTeixeira, Leonel da Silva
dc.contributor.refereeGarcia, Cleverson Fernando
dc.contributor.refereeMambrini, Raquel Vieira
dc.contributor.refereeMaciel, Rodrigo Fileto Cuerci
dc.date.accessioned2025-04-28T18:44:41Z
dc.date.available2025-04-28T18:44:41Z
dc.date.issued2023-10-30
dc.description.abstractDentre os diversos métodos e técnicas que abrangem as Ciências Forenses, a Papiloscopia Forense é sem dúvida o mais utilizado para identificação humana, empregando a análise de impressões papilares para identificar indivíduos. Na Papiloscopia Forense, os pós para impressão digital são os materiais mais utilizados nos exames devido à facilidade de aplicação, portabilidade e versatilidade. Porém, a maioria desses pós é tóxica e prejudicial à saúde dos profissionais devido à exposição constante, tornando o ambiente de trabalho insalubre. Diante dessas premissas e na busca por soluções mais sustentáveis e tecnológicas, o Óxido de grafeno e o Carvão ativado são materiais com enorme potencial para substituir os pós convencionais para impressões papilares. Devido ao tamanho nanométrico de suas partículas e outras características como elevada área superficial de contato e grupos funcionais oxigenados que permitem diversas interações com outras substâncias ou materiais, o Óxido de grafeno pode ser utilizado nas ciências forenses como uma alternativa mais segura e tecnológica para substituir o pós convencionais, como o Negro de fumo, um produto potencialmente cancerígeno. Já o Carvão ativado é um material altamente poroso obtido a partir de matérias-primas orgânicas como madeira, coco, bambu, entre outras. É econômico e uma opção mais sustentável do que os pós convencionais. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho do Óxido de grafeno, Carvão ativado e seus derivados obtidos por síntese verde para aplicação no desenvolvimento de impressões papilares. Para a avaliação preliminar do desempenho do Óxido de grafeno e do Carvão ativado como reveladores de impressões papilares, impressões papilares gordurosas foram depositadas no vidro com aplicação de força moderada e revelação imediata. A mesma metodologia foi aplicada ao pó preto Hi-fi (um revelador de referência clássico) para comparação visual. A utilização do óxido de grafeno como revelador não permitiu a visualização das linhas papilares devido ao tamanho das partículas. Nesse caso, o material de partida foi triturado para a redução do tamanho e o teste de revelação foi repetido. Porém, nessa fase inicial, o Carvão ativado apresentou maior interação com os resíduos de impressões papilares, permitindo a visualização das linhas papilares e algumas minúcias. Posteriormente, o Óxido de grafeno e o carvão ativado foram oxidados na presença de dicloroisocianurato de sódio como agente oxidante, etanol como solvente, variando as fontes de energia (ultrassom e irradiação de micro-ondas). Os materiais oxidados foram então funcionalizados utilizando Ácido aminoacético como reagente e Etanol como solvente, sob irradiação de ultrassom ou micro-ondas. Materiais de partida, intermediários e produtos foram caracterizados por Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (SME), Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS) e Espectroscopia Raman. As caracterizações dos materiais, obtidos nas diferentes etapas de síntese, permitiram constatar que a oxidação e inserção do grupo amino ocorreu de forma satisfatória e de acordo com a literatura científica. Os resultados obtidos com os testes de revelação indicaram que os materiais produzidos têm potencial para serem utilizados como reveladores na identificação de impressões papilares, além de serem mais seguros e obtidos por síntese verde.
dc.description.abstractotherAmong the various methods and techniques that encompass Forensic Sciences, Forensic Papilloscopy is undoubtedly the most used for human identification, using fingerprint analysis to identify individuals. In Forensic Papilloscopy, fingerprint powders are the materials most used in exams due to ease of application, portability and versatility. However, most of these powders are toxic and harmful to professionals' health due to constant exposure, making the work environment unhealthy. Given these premises and in the search for more sustainable and technological solutions, Graphene oxide and Activated carbon are materials with enormous potential to replace conventional powders for fingerprint. Due to the nanometric size of its particles and other characteristics such as high contact surface area and oxygenated functional groups that allow diverse interactions with other substances or materials, Graphene oxide can be used in forensic sciences as a safer and more technological alternative to replace conventional powders, such as carbon black, a potentially carcinogenic product. Activated carbon is a highly porous material obtained from organic raw materials such as wood, coconut, bamboo, among others. It is economical and a more sustainable option than conventional powders. In this context, the present work aimed to evaluate the performance of Graphene oxide, activated carbon and their derivatives obtained by green synthesis for application in the development of fingerprints and other ridge skin impressions. For preliminary evaluation of the performance of Graphene Oxide and Activated Carbon as fingerprint developers, greasy fingerprints and other ridge skin impressions were deposited on glass with moderate force and immediate development. The same methodology was applied to Hi-fi black powder (a classic reference developer) for visual comparison. The use of graphene oxide as developer did not allow the visualization of papillary lines due to the size of the particles. In this case, the starting material was crushed to reduce size and the development test was repeated. However, at this initial stage, Activated carbon showed greater interaction with fingerprint residues, allowing the visualization of ridge lines and some minutiae. Subsequently, Graphene oxide and Activated carbon were oxidized in the presence of Sodium dichloroisocyanurate as an oxidizing agent and ethanol as a solvent, varying the energy sources (ultrasound and microwave irradiation). The oxidized materials were then functionalized using Aminoacetic acid as a reagent and Ethanol as a solvent, under ultrasound or microwave irradiation. Starting materials, intermediates and products were characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SME), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) and Raman Spectroscopy. The characterizations of the materials, obtained in the different synthesis stages, allowed us to verify that the oxidation and insertion of the amino group occurred satisfactorily and in accordance with the scientific literature. The results obtained in development tests indicated that the materials produced have the potential to be used as developers to identify fingerprints and other ridge skin impressions, in addition to being safer and obtained through green synthesis.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/1300
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Tecnologia de Produtos e Processos
dc.subjectPapiloscopia
dc.subjectCiências forenses
dc.subjectQuímica legal
dc.subjectÓxido de grafeno
dc.subjectCarvão ativado
dc.titleReveladores alternativos derivados de óxido de grafeno e carvão ativado para aplicações em papiloscopia forense
dc.typeDissertação

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