(Português do Brasil) Eventos
A Coordenação do Programa de Pós-graduação em Nanociência, Processos e Materiais Avançados tem a satisfação de convidar a comunidade acadêmica para assistir à Banca de Defesa de Mestrado do PPGNPMat, conforme segue:
A discente Pâmela Rosa Batista realizará a sua defesa de dissertação de mestrado do PPGNPMat. A dissertação será defendida no dia 2 de maio de 2022 às 13h30min (por videoconferência) e tem como título: Modificação de nanopartículas do grupo caulim com óleo essencial orégano e aplicação em embalagens ativas biodegradáveis. O trabalho foi orientado pela Profa. Dra. Larissa Nardini Carli e coorientado pelo Prof. Dr. Ismael Casagrande Bellettini.
Pâmela apresentou recentemente seu trabalho (Kaolin Nanoclays organically modified with oregano essential oil for active packaging applications), referente à dissertação de mestrado, no 16º Congresso Brasileiro de Polímeros, realizado de 24 a 28 de outubro de 2021. O trabalho foi premiado com o 3º lugar na categoria Aluno de Mestrado.
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Resumo: As embalagens ativas, que visam estender a vida útil de produtos, normalmente são produzidas a partir da incorporação direta de aditivos na matriz polimérica. No entanto, para os óleos essenciais (OE) essa incorporação pode ocasionar perda por volatilização durante o processamento e rápida liberação durante a aplicação, o que resulta na diminuição do tempo de inibição de crescimento microbiano. Em vista disso, este trabalho consistiu em modificar nanopartículas de argila com óleo essencial de orégano (OEO) e de manjericão (OEM) e incorporá-las na matriz polimérica de poli(hidroxibutirato-co-hidroxivalerato) (PHBV), com a finalidade de obter uma embalagem com propriedades antimicrobianas. Inicialmente, as superfícies de haloisita (Hal) e caulinita (Kaol) foram modificadas com OEO e OEM por diferentes metodologias e foram caracterizadas por análise termogravimétrica, com a finalidade de se obter os percentuais de incorporação do OE. Os melhores resultados foram observados quando as nanopartículas de argilas foram modificadas por ultrassom seguido de aplicação de vácuo em uma proporção de argila:OE de 1:10. A argila Hal modificada com OEO foi a que obteve melhor resultado na incorporação (44% em massa de OE) e proporcionou uma evaporação lenta do OEO, sendo selecionada para incorporação na matriz polimérica. Todos os nanocompósitos produzidos apresentaram uma diminuição na estabilidade térmica do polímero e não proporcionaram uma mudança significativa no grau de cristalinidade quando comparado ao filme de PHBV. Também foi observado que o nanocompósito produzido com argila modificada e com acréscimo de OEO livre apresentou uma boa propriedade de barreira ao oxigênio quando comparado ao filme de PHBV puro e outros nanocompósitos produzidos. Além disso, a modificação prévia da argila viabilizou uma liberação lenta e controlada do OEO, resultando em uma atividade antimicrobiana contra E. coli próxima a concentração inibitória mínima e uma boa atividade antioxidante (30%) após 48 h de liberação do OEO em meio de ácido acético. Em vista disso, a modificação prévia da argila com OE se mostrou promissora para aplicação em embalagens ativas.
Linha de pesquisa: Nanociência e Nanotecnologia
Orientadora: Profa. Dra. Larissa Nardini Carli
Coorientador: Prof. Dr. Ismael Casagrande Bellettini
Laboratório(s): Laboratório Central de Microscopia Eletrônica (LCME) — UFSC, Laboratório Interdisciplinar para o Desenvolvimento de Nanoestruturas (LINDEN) — UFSC.
A Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Nanociência, Processos e Materiais Avançados (PPGNPMat) – campus Blumenau tem a satisfação de convidar a comunidade acadêmica para assistir à Banca de Defesa de Mestrado do PPGNPMat, conforme segue:
A discente Gabriele Smanhotto Malvessi realizará a sua defesa de dissertação de mestrado do PPGNPMat. A dissertação será defendida no dia 4 de julho de 2022 às 14h (por videoconferência) e tem como título: Desenvolvimento de tintas condutoras à base de nanomateriais de carbono e construção de eletrodos impressos descartáveis para análise simultânea de catecol, bisfenol A e 4-nitrofenol em águas. O trabalho foi orientado pela Profa. Dra. Daniela Brondani e coorientado pelo Prof. Dr. Ismael Casagrande Bellettini.
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Resumo: Os sensores eletroquímicos impressos têm recebido grande atenção nas últimas décadas por apresentarem características atrativas, tais como facilidade de uso, portabilidade, elevada seletividade e sensibilidade, resultados rápidos, redução do volume de amostra, relativo baixo custo e podem também ser descartáveis. Estes dispositivos impressos vêm sendo construídos e/ou modificados com diferentes nanomateriais para a melhoria de seus desempenhos em aplicações de sensoriamento. Neste contexto, foi proposto desenvolver sensores impressos produzidos em laboratório utilizando tintas condutoras à base de nanomateriais de carbono para a aplicação na detecção de poluentes ambientais. Para isso, empregou-se a técnica de serigrafia na construção de eletrodos impressos, com 2 tipos de arquitetura (design): SPE (Screen Printed Electrode) e SPETA (Screen Printed Electrode Type Alligator). Para a construção dos eletrodos, foram testadas 40 composições de tintas condutoras produzidas em laboratório, variando os constituintes da formulação, a porcentagem do material condutor e do material polimérico e a adição de solvente. Inicialmente, as tintas condutoras foram avaliadas usando o par redox ferrocianeto/ferricianeto, e as tintas mais promissoras foram selecionadas para caracterização e avaliação do desempenho analítico usando compostos fenólicos de interesse ambiental. As análises de caracterização dos eletrodos impressos produzidos com as tintas selecionadas foram realizadas por técnicas voltamétricas, espectroscopia de impedância eletroquímica, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier e microscopia eletrônica de varredura. A partir da avaliação das respostas voltamétricas para compostos fenólicos tóxicos, os melhores resultados foram obtidos com a tinta T26, composta por nanografite em pó, nanoplaquetas de grafeno e verniz vitral (nas proporções 40:10:50% em massa). Foram realizados estudos de otimização das condições experimentais (eletrólito suporte e parâmetros da técnica de voltametria de onda quadrada) para a detecção dos analitos bisfenol A (BPA), catecol (CC) e 4-nitrofenol (4-NP). Sob condições otimizadas, foram construídas as curvas de calibração (de forma individual e simultânea), a partir das quais os intervalos de resposta linear obtidos para BPA, CC e 4-NP foram 2,5?200 µmol/L, 10?200 µmol/L e 10?200 µmol/L, respectivamente, com limites de detecção (LOD) de 1,7 µmol/L, 6,9 µmol/Le 2,8 µmol/L. Os sensores produzidos com a tinta selecionada (T26) foram avaliados em relação ao seu desempenho analítico, incluindo estabilidade, reprodutibilidade e potenciais interferentes. Por fim, os sensores propostos foram aplicados na análise de amostras de águas fortificadas com poluentes fenólicos, apresentando erro relativo aceitável (não superior a 10,0%).
Linha de pesquisa: Materiais, Processos e Transformações
Orientadora: Profa. Dra. Daniela Brondani
Coorientador: Prof. Dr. Ismael Casagrande Bellettini
Laboratório(s): Laboratório de Eletroquímica, Eletroanalítica e Sensores (LAEES), B113 – Laboratório de Química Analítica e Físico-Química (LABQA), B021 – Laboratório de Análise Térmica e Espectroscopia (LTE), Laboratório Central de Microscopia Eletrônica (LCME) – UFSC Florianópolis.
A Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Nanociência, Processos e Materiais Avançados (PPGNPMat) – campus Blumenau tem a satisfação de convidar a comunidade acadêmica para assistir à Banca de Defesa de Mestrado do PPGNPMat, conforme segue:
A discente Morgana Aline Voigt realizará a sua defesa de dissertação de mestrado do PPGNPMat. A dissertação será defendida no dia 19 de julho de 2022 às 14h (por videoconferência) e tem como título: Estudo da eletrorredução da acetofenona e derivados aplicando lipases. O trabalho foi orientado pela Profa. Dra. Patrícia Bulegon Brondani e coorientado pela Profa. Dra. Lidiane Meier.
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Resumo: A eletrossíntese utiliza a transferência de elétrons, em um eletrodo, para realizar reações que podem ser aplicadas à síntese orgânica. Essa metodologia é ambientalmente adequada, branda e acessível. Sua aplicação, embora ampla, é limitada pela necessidade de otimizar diferentes parâmetros de reação e pela seletividade relativamente baixa em determinadas reações. Por exemplo, na redução eletroquímica da acetofenona, há a formação do produto 1-feniletanol juntamente com o dímero de pinacol. O álcool é, no entanto, o intermediário sintético de maior interesse, tendo em vista sua aplicabilidade nas indústrias farmacêutica, alimentícia, de química fina, agrícola e de produtos naturais. Embora existam propostas para o controle da seletividade dessa reação, poucos trabalhos apresentam alternativas realmente efetivas e/ou viáveis. Portanto, neste estudo, propõe-se utilizar a eletroquímica, aliada à biocatálise, para reduzir cetonas de maneira seletiva, visto que as enzimas podem estabilizar o intermediário reativo, evitando a dimerização e levando à formação preferencial do álcool. As enzimas escolhidas para essa função foram as lipases, disponíveis e acessíveis comercialmente, além de especialmente versáteis em síntese orgânica, pois atuam sem a necessidade de cofatores e, geralmente, de forma régio, quimio e enantiosseletiva, mantendo a estabilidade em diversos solventes, temperaturas e condições de pH, principalmente quando imobilizadas em suportes sólidos. Os ensaios foram realizados, em sua maioria, com foco na reação de eletrorredução da acetofenona e diversas combinações de eletrodos, solventes, eletrólitos de suporte e lipases foram testadas. As condições reacionais otimizadas levaram à formação de 87,8% de 1-feniletanol racêmico e são compostas por: eletrodo de trabalho combinado de estanho/chumbo (63:37) revestido com filme de Nafion modificado com lipase de Thermomyces lanuginosus, eletrodo auxiliar de platina, potencial aplicado de -2,0 V vs. Ag/AgCl em tampão acetato (0,1 mol L-1) pH 5,0 e tempo reacional de 4 horas. O mesmo eletrodo de trabalho foi utilizado cinco vezes, ao longo de cinco dias, e a conversão ao álcool permaneceu constante. A adição da lipase de Thermomyces lanuginosus imobilizada em argilomineral e, comercialmente, em sílica gel (Lipolase 100T) ao meio de eletrorredução resultou em rendimentos ainda maiores quanto à formação de 1-feniletanol (93,2?93,9%), entretanto, o uso do eletrodo modificado tornou a metodologia mais vantajosa quanto à estabilidade da enzima, reprodutibilidade do processo e reutilização de materiais. A eletrorredução de outros substratos, derivados da acetofenona, foi realizada a partir da metodologia descrita. Os resultados foram promissores, tendo em vista que este estudo explora uma temática inédita partindo das reações de redução: a participação ativa e conjunta da eletrossíntese e da biocatálise em transformações orgânicas.
Linha de pesquisa: Materiais, Processos e Transformações
Orientadora: Profa. Dra. Patrícia Bulegon Brondani
Coorientadora: Profa. Dra. Lidiane Meier
Laboratório(s): B011 – Laboratório de Química Orgânica (LABQO), B113 – Laboratório de Química Analítica e Físico-Química (LABQA)
A Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Nanociência, Processos e Materiais Avançados (PPGNPMat) – campus Blumenau tem a satisfação de convidar a comunidade acadêmica para assistir à Banca de Defesa de Mestrado do PPGNPMat, conforme segue:
A discente Greice Michele Zickuhr realizará a sua defesa de dissertação de mestrado do PPGNPMat. A dissertação será defendida no dia 28 de julho de 2022 às 9h (por videoconferência) e tem como título: Filmes poliméricos de etil hidroxietil celulose (EHEC) contendo α-tocoferol: efeitos na estabilidade, na liberação in vitro e propriedades do filme. O trabalho foi orientado pelo Prof. Dr. Ismael Casagrande Bellettini e coorientado pela Profa. Dra. Larissa Nardini Carli.
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Resumo: A utilização de compostos antioxidantes, como o a-tocoferol, na produção de embalagens ativas é uma das formas de minimizar ou retardar a oxidação lipídica, um dos principais fatores que levam à degradação precoce dos alimentos. Os éteres derivados de celulose, como a etil hidroxietil celulose (EHEC), podem ser uma alternativa para a produção de filmes poliméricos biodegradáveis para utilização em liberação controlada de ativos em alimentos. Assim, o objetivo deste trabalho foi a obtenção de filmes de EHEC com propriedade antioxidante obtida pela incorporação de a-tocoferol livre e encapsulado em nanopartículas (NP) de etil hidroxietil celulose/ácido dodecanóico (EHEC-C12). As NP foram preparadas por emulsificação do tipo óleo em água com a-tocoferol e EHEC-C12 nas proporções de 10 e 20% de ácido dodecanóico por reação de esterificação com diciclohexilcarbodiimida (DCC) e 4-dimetilaminopiridina (DMAP). O a-tocoferol foi encapsulado nas concentrações de 5, 10 e 15 mg e as NP foram incorporadas a filmes de EHEC, bem como o a-tocoferol livre na concentração de 10 mg. A estrutura química dos materiais preparados foi avaliada por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e espectroscopia de ressonância magnética nuclear de prótons (1H RMN). Observaram-se por espalhamento de luz dinâmico (DLS) tamanhos de partícula de 722±209 e 665±213 nm para as NP modificadas com 10 e 20% de ácido dodecanóico, respectivamente, e índice de polidispersão menores que 0,30. A incorporação do a-tocoferol aos filmes não alterou as propriedades de barreira e térmicas da EHEC. Porém, a temperatura de degradação do a-tocoferol aumentou de 200 ºC para 263 ºC, quando nos filmes, e a nanoencapsulação favoreceu a dispersão mais homogênea do a-tocoferol na matriz polimérica influenciando levemente nas propriedades mecânicas. A incorporação do a-tocoferol aos filmes também aumentou sua estabilidade em condições ambiente por 72 dias e sob radiação UV no comprimento de onda de 254 nm. Observaram-se rápidos perfis de liberação do a-tocoferol a partir dos filmes quando imersos em etanol absoluto, sendo que 50% foram liberados nos primeiros 15 minutos de ensaio. Os filmes de EHEC puros não apresentaram propriedade antioxidante, mas com a incorporação das diferentes proporções de NP com a-tocoferol observou-se o aumento da capacidade antioxidante dos filmes, quando avaliados contra os radicais DPPH e ABTS.
Linha de pesquisa: Materiais, Processos e Transformações
Orientador: Prof. Dr. Ismael Casagrande Bellettini
Coorientadora: Profa. Dra. Larissa Nardini Carli
Laboratório(s): B010 – Laboratório de Química Inorgânica (LABQI), B113 – Laboratório de Química Analítica e Físico-Química (LABQA), Laboratório de RMN, Laboratório Central de Microscopia Eletrônica (LCME) – UFSC Florianópolis, B021 – Laboratório de Análise Térmica e Espectroscopia (LTE).
A Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Nanociência, Processos e Materiais Avançados (PPGNPMat) – campus Blumenau tem a satisfação de convidar a comunidade acadêmica para assistir à Banca de Defesa de Mestrado do PPGNPMat, conforme segue:
A discente Ana Carolina Dalila Steil realizará a sua defesa de dissertação de mestrado do PPGNPMat. A dissertação será defendida no dia 14 de dezembro de 2022 às 13h15min (por videoconferência) e tem como título: Desenvolvimento de nanofibras eletrofiadas à base de poli(ácido láctico) e polipirrol decoradas com nanopartículas de ouro para construção de sensores eletroquímicos para determinação de dopamina. O trabalho foi orientado pela Profa. Dra. Daniela Brondani e coorientado pela Profa. Dra. Claudia Merlini.
Ana Carolina apresentou recentemente seu trabalho (PLA/PPy composite nanofibers by solution electrospinning for the development of electrochemical sensors), referente à dissertação de mestrado, pelo qual ganhou dois prêmios na XX Brazilian MRS Meeting (SBPMat), realizado de 25 a 29 de setembro de 2022. O primeiro prêmio foi por melhor apresentação oral em categoria – Eletrônica Orgânica, Fotônica e Bioeletrônica: Fundamentos, Aplicações e Tecnologias Emergentes e o segundo prêmio foi o ACS Publications Prizes, que seleciona as melhores contribuições estudantis de todo o evento, sendo cinco pôsteres e cinco apresentações orais.
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Resumo: O uso de sensores eletroquímicos impressos se popularizou nos últimos anos, uma vez que estes dispositivos miniaturizados permitem análises rápidas e in loco. Os sensores podem ser produzidos por serigrafia, uma técnica de impressão simples, econômica e versátil, a qual consiste na aplicação de uma tinta condutora através de uma máscara contendo o desenho dos eletrodos. A fim de aprimorar o desempenho analítico do sensor, nanomateriais são utilizados como modificadores. As nanofibras poliméricas (NFs), em especial, possuem considerável área de superfície específica, de modo a facilitar processos de transferência de carga e permitir ligações e interações com outras substâncias em sua superfície. As propriedades das NFs podem ser alteradas de acordo com os parâmetros de solução e de processo de eletrofiação via solução. Neste sentido, NFs à base de poli(ácido láctico) (PLA) e polipirrol (PPy) foram eletrofiadas diretamente sobre eletrodos impressos à base de carbono (SPCE) produzidos em laboratório. A morfologia das NFs foi investigada de acordo com a concentração volumétrica de PLA e a tensão aplicada na eletrofiação. Análises por voltametria de pulso diferencial (DPV) com dopamina (DA) em solução tampão fosfato de sódio permitiram avaliar as propriedades dos SPCE/NFs e determinar o mais promissor. A porcentagem mássica de PPy foi investigada, sendo 10% (m/v) considerada ótima (PLA10PPy.DBSA), uma vez que aumentou a corrente de pico de oxidação (Ipa) da DA em duas vezes em comparação ao SPCE. Para aprimorar o desempenho eletroquímico, nanopartículas de ouro (NPs-Au) foram adsorvidas na superfície do SPCE/PLA10PPy.DBSA, o que permitiu aumentar Ipa da DA em quatro vezes em relação ao SPCE. Além disso, foi observado uma diminuição da resistência à transferência de carga (Rct) e da separação entre os potenciais de pico (?E_p), indicando atividade eletrocatalítica das NPs-Au para a oxidação da DA e maior reversibilidade do processo. Como prova de conceito, o SPCE/PLA10PPy.DBSA-Au foi avaliado para a determinação de DA em amostra de urina simulada, apresentando faixa linear de trabalho entre 2,5 e 50 µmol L-1 (R2 = 0,9987), LOD de 0,69 µmol L-1 e LOQ de 2,28 µmol L-1. O sensor desenvolvido é seletivo para DA na presença de ácido úrico e ácido ascórbico, apresenta reprodutibilidade (desvio padrão relativo de 7,13%) e estabilidade por pelo menos 6 semanas.
Linha de pesquisa: Nanociência e Nanotecnologia
Orientadora: Profa. Dra. Daniela Brondani
Coorientadora: Profa. Dra. Claudia Merlini
Laboratório(s): B112 – Laboratório de Transformações e Materiais Avançados (LTMA)
B113 – Laboratório de Química Analítica e Físico-Química (LABQA)
B020 – Laboratório de Microscopia e Análise Estrutural (LAMAE)
Laboratório de Materiais (LabMat) – UFSC Florianópolis
Laboratório Central de Microscopia Eletrônica (LCME) – UFSC Florianópolis
B021 – Laboratório de Análise Térmica e Espectroscopia (LTE)
A Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Nanociência, Processos e Materiais Avançados (PPGNPMat) – campus Blumenau tem a satisfação de convidar a comunidade acadêmica para assistir à Banca de Defesa de Mestrado do PPGNPMat, conforme segue:
O discente Thiago Henrique Doring realizará a sua defesa de dissertação de mestrado do PPGNPMat. A dissertação será defendida no dia 15 de dezembro de 2022 às 13h30min, por videoconferência (lista de presença) e na Universidade Federal de Santa Catarina, campus Blumenau, Bloco A – Sala A302 e tem como título: Síntese, caracterização e estudos in silico/in vitro de Bases de Schiff com potencial atividade Tripanocida. O trabalho foi orientado pelo Prof. Dr. José Wilmo da Cruz Júnior e coorientado pelo Prof. Dr. Aldo Sena de Oliveira.
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Resumo: A Doença de chagas é caracterizada como uma doença tropical negligenciada e é causada pelo protozoário Trypanosoma Cruzi, proveniente de triatomíneos infectados. Essa doença afeta principalmente países de clima tropical e subdesenvolvidos e, devidos aos baixos indicadores socioeconômicos, possui indicadores inaceitáveis para seu tratamento e controle. Outro fator para os baixos índices de tratamento são investimentos reduzidos na pesquisa e desenvolvimento de novos fármacos. O tratamento carece de desenvolvimento de novos fármacos com melhor aplicação na fase crônica e que exibam menos efeitos adversos. Um dos principais alvos moleculares para o desenvolvimento de fármacos com atividade tripanocida é a enzima cruzaína, uma cisteíno protease do T. cruzi, envolvida na nutrição, metaciclogênese e diferenciação celular, digestão intra e extracelular e no fator de virulência do parasita. Mediante estudos computacionais como ancoramento (docking) molecular, estudos farmacocinéticos envolvendo Administração, Distribuição, Metabolismo, Excreção e Toxicidade (ADMET) e análise do perfil de bioatividade, estruturas de bases de Schiff foram investigadas, para as quais as análises se deram de forma comparativa com os fármacos comerciais. As bases de Schiff estudadas neste trabalho possuem esqueleto carbônico constituído de diaminomaleonitrila ou alguns aminoácidos, variando-se a porção carbonilada. As bases de Schiff foram escolhidas para este trabalho, pois são acessíveis do ponto de vista sintético, além de permitirem o estudo das relações estrutura-atividade, devido ao grande número de derivados passíveis de síntese. Uma vez realizado o estudo prévio computacional, bases de Schiff selecionadas foram sintetizadas, caracterizadas e testadas in vitro contra a cisteíno-protease cruzaína e também contra a forma amastigota do T. cruzi. Três dos compostos da série de diaminomaleonitrila apresentaram atividade moderada contra cruzaína, e duas das quatro estruturas sintetizadas derivadas de aminoácidos apresentaram atividade moderada, demonstrando que o planejamento racional de fármacos pode ser uma ferramenta de grande utilidade na seleção de compostos mais potentes. A estrutura 5 ((2Z)-2-amino-3-{(E)-[(2- clorofenil)metilideno]amino}but-2-enedinitrila) que possui um substituinte cloro em orto apresentou-se como mais ativa da série na inibição da cruzaína. As mesmas estruturas mais ativas na inibição da cruzaína foram as mais ativas no ensaio de concentração única contra a forma amastigota do T.cruzi, corroborando com a literatura como principal via de ação. Estes resultados são muito promissores para o desenvolvimento de fármacos em uma área que representa um grande problema de saúde pública mundial.
Linha de pesquisa: Materiais, Processos e Transformações
Orientadora: Prof. Dr. José Wilmo da Cruz Júnior
Coorientadora: Prof. Dr. Aldo Sena de Oliveira
Laboratório(s): Laboratório de Síntese, Aplicabilidade e Reatividade de Compostos de Coordenação (LSARCC), Laboratório de Química Medicinal e Computacional (LQMC) – USP, Laboratório de Eletroquímica, Eletroanalítica e Sensores (LAEES).
A Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Nanociência, Processos e Materiais Avançados (PPGNPMat) – campus Blumenau tem a satisfação de convidar a comunidade acadêmica para assistir à Banca de Defesa de Mestrado do PPGNPMat, conforme segue:
A discente Giselen Lefer Padilha Renner realizará a sua defesa de dissertação de mestrado do PPGNPMat. A dissertação será defendida no dia 21 de dezembro de 2022 às 13h30min (por videoconferência) e tem como título: Obtenção de pontos quânticos de carbono via top-down e bottom-up para aplicação como fotossensibilizadores em uma tinta solar híbrida. O trabalho foi orientado pelo Prof. Dr. Eduardo Zapp e coorientado pela Profa. Dra. Lara Fernandes dos Santos Lavelli.
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Resumo: Pontos quânticos de carbono (C-dots) possuem propriedades optoeletrônicas, como absorção ótica na região do visível do espectro eletromagnético e geração de fotocorrente, o que os tornam promissores em aplicações em células fotovoltaicas. Podem ser obtidos por processos de sínteses simples e com um baixo custo de produção, além de não possuírem toxicidade quando comparados aos pontos quânticos de semicondutores inorgânicos. Nesse contexto, esse trabalho se propôs a testar dois diferentes métodos de síntese para produzir pontos quânticos de carbono, comparando as diferenças obtidas na estrutura e propriedade desses nanomateriais, e avaliar o seu uso como sensibilizador no fotoanodo de uma célula fotovoltaica. Para a síntese eletroquímica os pontos quânticos foram obtidos através da esfoliação eletroquímica de grafite, e na síntese hidrotérmica teve o ácido cítrico como precursor. Além disso, os pontos quânticos obtidos pela síntese hidrotérmica foram dopados com nitrogênio (ureia) e nitrogênio/enxofre (cisteína), de forma a compor no total um conjunto de três amostras diferentes. Foram avaliadas as propriedades ópticas dos pontos quânticos formados, bem como suas propriedades eletroquímicas, a sua morfologia e dispersão. As técnicas de caracterização utilizadas foram: Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FT-IR) e Medidas de Fotoluminescência (PL) e Espectroscopia no ultravioleta ? visível (UV-Vis), além de Espalhamento Dinâmico da Luz (DLS), Voltametria cíclica (CV), além de Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM). Os C-dots obtidos foram incorporados ao óxido de titânio (TiO2), compondo uma tinta fotossensível usada para construir um fotoanodo híbrido C-dots/TiO2, e o sistema foi testado em uma configuração de célula sanduíche em um sistema fotovoltaico. A técnica usada para a caracterização e viabilidade do sistema fotovoltaico se deu através da medição de curvas de fotocorrente-tensão (j-V), sob irradiação artificial de uma lâmpada de luz quente de 3000 K (12 W de potência). As análises permitiram observar a formação de C-dots em todas as sínteses realizadas, com a formação de aglomerados. O nitrogênio foi identificado nas amostras dopadas, favorecendo a absorção em região menos energética do espectro eletromagnético. Foi possível observar que a propriedade de fluorescência é ajustável com os grupos de superfície. Todos os C-dots obtidos se mostraram promissores no uso como fotossensibilizadores em célula fotovoltaica, demonstrando propriedade de fotorresposta, com destaque para a amostra C-dot-U a qual, de forma geral, apresentou notáveis propriedades na maior parte das técnicas de análise empregadas.
Linha de pesquisa: Nanociência e Nanotecnologia
Orientador: Prof. Dr. Eduardo Zapp
Coorientadora: Profa. Dra. Lara Fernandes dos Santos Lavelli
Laboratório(s): Laboratório de Eletroquímica, Eletroanalítica e Sensores (LAEES)
Laboratório Central de Microscopia Eletrônica (LCME) – UFSC Florianópolis
B019 – Laboratório de Nanoestruturas Optoeletrônicas (LabNanO)
B021 – Laboratório de Análise Térmica e Espectroscopia (LTE)
A Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Nanociência, Processos e Materiais Avançados (PPGNPMat) – campus Blumenau tem a satisfação de convidar a comunidade acadêmica para assistir à Banca de Defesa de Mestrado do PPGNPMat, conforme segue:
A discente Julliany Louise Silva Hurbano realizará a sua defesa de dissertação de mestrado do PPGNPMat. A dissertação será defendida no dia 1 de fevereiro de 2023 às 13h30min (por videoconferência) e tem como título: Estudo de sistemas auto-organizados baseados em pontos quânticos de carbono. O trabalho foi orientado pela Profa. Dra. Lara Fernandes dos Santos Lavelli e coorientado pelo Prof. Dr. Lucas Natálio Chavero.
Julliany apresentou recentemente seu trabalho (Study of Self-Assembly Structures Based on Carbon Quantum Dots), referente à dissertação de mestrado, pelo qual ganhou o prêmio de melhor poster em categoria – Eletrônica Orgânica, Fotônica e Bioeletrônica: Fundamentos, Aplicações e Tecnologias Emergentes, na XX Brazilian MRS Meeting (SBPMat), realizado de 25 a 29 de setembro de 2022.
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Resumo: Estruturas auto-organizadas (SA, do inglês, Self-Assembled), são estruturas formadas a partir de processos de auto-organização, em que partículas, moléculas, polímeros, nanopartículas, entre outros componentes se organizam, por meio de interações específicas, em estruturas maiores e bem organizadas. Quando auto-organizadas, nanopartículas com funcionalidades específicas podem apresentar características melhoradas ou ainda novas funcionalidades em comparação aos sistemas desorganizados. Um dos métodos mais fáceis e econômicos de auto-organizar nanopartículas em um substrato sólido se dá a partir da auto-organização induzida por evaporação. Neste processo, nanopartículas coloidais agregam-se sobre um substrato sólido na transição de fase líquido-vapor, quando a espessura do solvente se torna comparável ao diâmetro das partículas, sendo que as características das estruturas resultantes dependem de um conjunto de mecanismos, como processos convectivos, auto-difusão das partículas, dinâmica de evaporação e interações interparticulares. Dentre as diversas nanopartículas que são capazes de formar SAs, pode-se destacar os pontos quânticos de carbono (Cdots). Os Cdots são nanopartículas semicondutoras fotoluminescentes do tipo casca-núcleo e que apresentam excelentes propriedades óticas, como: foto-estabilidade, energia de emissão dependente do tamanho e intensidade da fotoluminescência sensível à agregação de partículas. Desta maneira, a organização de Cdots individuais em estruturas ordenadas sobre substratos sólidos possui potencial para possíveis nanodispositivos na área de biosensores, catálises, optoeletrônica e armazenamento de dados. Este trabalho se dedicou a investigar a formação de estruturas auto-organizadas de Cdots luminescentes sobre substratos de silício. Os Cdots foram sintetizados pela esfoliação eletroquímica de um eletrodo de grafite e as estruturas SA foram obtidas pelo método de evaporação induzida, sob temperatura controlada. Foram investigados efeitos de temperatura, de volume e concentração de solução de Cdots, no substrato, na formação das SA. Imagens de microscopias ótica e de fluorescência mostraram a formação de estruturas SA de até 1 mm e na maior parte das vezes, com emissão luminescente e em diversos padrões como: como agregação por difusão limitada, fractal do tipo rio, fractal do tipo folha de samambaia, filmes e padrões bifurcados. A variação dos parâmetros provocou significativas mudanças nas características das estruturas SA, como: aumento da intensidade da emissão fotoluminescente (PL) ou sua aniquilação e mudança nos padrões de auto-organização. Acredita-se que os resultados obtidos neste trabalho possam fornecer um panorama preliminar dos diversos padrões de estruturas SA que se obter tendo como blocos de construção Cdots fotoluminescentes.
Linha de pesquisa: Nanociência e Nanotecnologia
Orientadora: Profa. Dra. Lara Fernandes dos Santos Lavelli
Coorientador: Prof. Dr. Lucas Natálio Chavero
Laboratório(s): B019 – Laboratório de Nanoestruturas Optoeletrônicas (LabNanO)
B011 – Laboratório de Química Orgânica (LABQO)
B020 – Laboratório de Microscopia e Análise Estrutural (LAMAE)
A Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Nanociência, Processos e Materiais Avançados (PPGNPMat) – campus Blumenau tem a satisfação de convidar a comunidade acadêmica para assistir à Banca de Defesa de Mestrado do PPGNPMat, conforme segue:
O discente Luciano Leite de Sousa realizará a sua defesa de dissertação de mestrado do PPGNPMat. A dissertação será defendida no dia 14 de fevereiro de 2023 às 16h (por videoconferência) e tem como título: Estudo de depósitos vítreos oriundos da queima de biomassa florestal em paredes refratárias de caldeiras. O trabalho foi orientado pelo Prof. Dr. Marcio Roberto da Rocha e coorientado pelo Prof. Dr. Elídio Angioletto (UDESC).
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Resumo:
Linha de pesquisa: Materiais, Processos e Transformações
Orientador: Prof. Dr. Marcio Roberto da Rocha
Coorientador: Prof. Dr. Elídio Angioletto – UDESC
Laboratório(s):
A Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Nanociência, Processos e Materiais Avançados (PPGNPMat) – campus Blumenau tem a satisfação de convidar a comunidade acadêmica para assistir à Banca de Defesa de Mestrado do PPGNPMat, conforme segue:
O discente Luiz Fernando Keller realizará a sua defesa de dissertação de mestrado do PPGNPMat. A dissertação será defendida no dia 15 de fevereiro de 2023 às 13h30min na Universidade Federal de Santa Catarina, campus Blumenau, Bloco A – Sala A304 (lista de presença) e tem como título: Síntese e caracterização de um fotocatalisador para aplicação na degradação de compostos recalcitrantes. O trabalho foi orientado pelo Prof. Dr. Eduardo Zapp.
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Resumo: As diversas aplicações do uso d’água acarretam sua poluição, e consequentemente na saúde dos seres vivos. O abastecimento de água potável à população geral continua um desafio, agravado pelos contaminantes encontrados, muitos dos quais, recalcitrantes. Os compostos recalcitrantes assim são chamados, pois os tratamentos d’água convencionais não são efetivos para sua completa degradação. Apoiando?se nesta preocupação, o objetivo principal deste trabalho foi a obtenção de um fotocatalisador heterogêneo não disperso a partir de uma placa de cobre para degradação do azul de metileno. Para isso, escolheu?se como método de fabricação a anodização, aplicando?se um potencial de ?200 mV por 300 s, em função da sua reprodutibilidade e possibilidade de fabricação de óxido de cobre de elevada área superficial. Caracterizando o material através da voltametria cíclica, observou?se que as energias de banda de condução e valência estavam em ?4,02 eV e ?5,99 eV, respectivamente, com band gap de 1,97 eV, além de serem observados os comportamentos de oxidação e redução do cobre. A espectroscopia de impedância eletroquímica demonstrou diminuição da resistência de transferência de carga medida na incidência de luz visível em relação ao cenário escuro, além de fornecer os tempos de recombinação dos pares elétron-buraco, sendo 1,73 ms para o tempo de vida aparente e 0,85 ms para a constante de tempo característica. Através da espectroscopia de impedância eletroquímica resolvida por energia plotou?se o gráfico de Mott?Schottky e obteve?se o potencial de banda plana de 1,57 V vs. Ag/AgCl e foi possível caracterizar o fotocatalisador como tipo misto p e n e calculou?se a concentração de portadores de carga, na ordem de 1021 cm-3. Além disso, foi possível obter o band gap ao analisar o inverso da resistência (R-1) em função do potencial aplicado, e assim obteve?se o valor de 1,93 eV. Aplicando?se a espectroscopia de reflectância e plotando?se o gráfico de Tauc obteve-se o band gap óptico de 1,57 eV. Pela espectroscopia de fotoluminescência obteve?se o band gap de 2,02 eV. Os quatro valores de band gap obtidos são coerentes entre si, além de estarem de acordo com outros valores obtidos na literatura. Também foram realizadas medidas de fotocorrente, as quais mostraram atividade em potenciais catódicos e anódicos, reforçando a hipótese de característica mista do tipo p e n no material sintetizado. Através da microscopia eletrônica de varredura foi possível verificar a formação de nanoagulhas com diâmetro médio de 16,2±5,1 nm. Para verificar a fotoatividade foram realizados diversos testes de fotodegradação do azul de metileno em diversas condições operacionais, onde os melhores resultados foram observados na presença de luz solar simulada e com a adição de 1,5 % (m/v) de H2O2, alcançando 98,1% de degradação em 60 minutos. Foram obtidos resultados ótimos de reusabilidade (em 5 ciclos, degradação de 98,8% para 97,3%), e estabilidade (com degradação de 98,8% no dia 0 e 98,5% após 60 dias). Os resultados obtidos foram satisfatórios, apesar da baixa fotoatividade nas condições desejadas (sem adição de H2O2), podendo ser esta em decorrência da baixa área superficial do substrato utilizado e/ou dos estados de defeitos presentes. Por fim, conclui-se que o semicondutor misto de CuO e Cu2O é um promissor candidato à fotocatálise de compostos orgânicos recalcitrantes.
Linha de pesquisa: Materiais, Processos e Transformações
Orientador: Prof. Dr. Eduardo Zapp
Laboratório(s): B113 – Laboratório de Química Analítica e Físico-Química (LABQA)
Laboratório de Caracterização Microestrutural (LCM) – UFSC Trindade
B019 – Laboratório de Nanoestruturas Optoeletrônicas (LabNanO)
