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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33833| Título: | Síntese verde de nanopartículas de ferro empregando extratos vegetais como agentes redutores e estabilizadores |
| Título(s) alternativo(s): | Green syntheses of iron nanoparticles using plant extracts as reducing agents and stabilizers |
| Autor(es): | Naves, Filipe Kalil da Silva |
| Orientador(es): | Rodrigues, Marcio Barreto |
| Palavras-chave: | Nanopartículas Produtos naturais Difração Extratos vegetais Nanoparticles Natural products Difration Plant extracts |
| Data do documento: | 19-Fev-2024 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Pato Branco |
| Citação: | NAVES, Filipe Kalil da Silva. Síntese verde de nanopartículas de ferro empregando extratos vegetais como agentes redutores e estabilizadores. 2024. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2024. |
| Resumo: | O trabalho visou uma abordagem sustentável, mediante a aplicação da síntese verde de nanopartículas de ferro (Fe(NPs)), utilizando extratos aquosos provenientes das folhas de manga, eucalipto e goiaba como agentes redutores e estabilizadores durante o processo, empregando as Fe(NPs) na redução catalítica do 4-nitrofenol. A variação das proporções volumétricas dos extratos vegetais e do borohidreto de sódio (NaBH4) foi explorada com o propósito de minimizar a utilização do agente químico. Assim, avaliando como as diferentes proporções volumétricas influenciam nas propriedades físico-químicas e morfológicas das Fe(NPs). Após as sínteses, a caracterização dos materiais nanométricos foi conduzida por meio da difratometria de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV/EDS), microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo com alta performance (FEG), espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (IV-TF) e análise termogravimétrica (TG). Destaca-se que as Fe(NPs) sintetizadas com 25% dos extratos apresentaram sinais característicos de lepidocrocita como predominantes e ótimos desempenhos, catalisando conversões superiores a 90% na redução do 4-nitrofenol, devido ao menor tamanho das partículas. As Fe(NPs) sintetizadas com 40% dos extratos de goiaba e eucalipto também demonstraram desempenhos catalíticos notáveis, acompanhados por reduções significativas no uso do agente químico. A eficácia dessas Fe(NPs) é atribuída aos recobrimentos vegetais, impedindo a formação de aglomerados dos íons metálicos, aos maiores teores de ferro e a presença de fissuras ou poros, caracterizando os nanomateriais como eficientes adsorventes. Por fim, testes ecotoxicológicos com Artemia salina e Lemna minor foram realizados para avaliar a toxicidade do contaminante (4-nitrofenol) antes e após o processo de redução catalítica, bem como dos lixiviados das Fe(NPs) e do NaBH4. Os resultados indicaram a biocompatibilidade das Fe(NPs), a redução na toxicidade do contaminante após a redução catalítica e a elevada toxicidade do NaBH4, destacando a necessidade de minimizar sua utilização em processos diversos. |
| Abstract: | The study aimed at a sustainable approach through the application of green synthesis of iron nanoparticles (Fe(NPs)), utilizing aqueous extracts from mango, eucalyptus, and guava leaves as reducing and stabilizing agents during the process, employing the Fe(NPs) in the catalytic reduction of 4-nitrophenol. The variation in volumetric proportions of the plant extracts and sodium borohydride (NaBH4) was explored to minimize the use of the chemical agent. Thus, assessing how the different volumetric proportions influence the physicochemical and morphological properties of the Fe(NPs). After the syntheses, the characterization of nanoscale materials was conducted through X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM/EDS), field emission scanning electron microscopy (FEG), Fouriertransform infrared spectroscopy (FT-IR), and thermogravimetric analysis (TGA). It is noteworthy that Fe(NPs) synthesized with 25% of the extracts exhibited predominant characteristics of lepidocrocite and excellent performance, catalyzing conversions exceeding 90% in the reduction of 4-nitrophenol, due to the smaller particle size. Fe(NPs) synthesized with 40% of guava and eucalyptus extracts also demonstrated notable catalytic performances, accompanied by significant reductions in the use of the chemical agent. The efficacy of these Fe(NPs) is attributed to the vegetal coatings, preventing the formation of metallic ion clusters, higher iron content, and the presence of fissures or pores, characterizing the nanomaterials as efficient adsorbents. Finally, ecotoxicological tests with Artemia salina and Lemna minor were conducted to assess the toxicity of the contaminant (4-nitrophenol) before and after the catalytic reduction process, as well as the leachates from the Fe(NPs) and NaBH4. The results indicated the biocompatibility of the Fe(NPs), the reduction in the toxicity of the contaminant after catalytic reduction, and the high toxicity of NaBH4, emphasizing the need to minimize its use in various processes. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33833 |
| Aparece nas coleções: | PB - Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos |
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