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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
metadata.dc.title: Interação entre o óxido de grafeno e glifosato utilizando modelagem matemática e fluorescência molecular
Autor(es): Mendonça, Júlia Cabral
Primeiro Orientador: Jauris, Carolina Ferreira de Matos
Resumo: Os contaminantes emergentes vêm chamando a atenção de muitos pesquisadores, visto que, apresentam vários efeitos negativos para a saúde humana e para o meio ambiente de forma geral. Estes poluentes estão presentes nas águas utilizadas para o abastecimento público, irrigação de plantações e em diferentes corpos hídricos, chegando aos ecossistemas aquáticos. No Brasil, a maior parte da economia vem do setor primário (agropecuária), sendo um país vasto em diversidade de cultivos e um grande exportador daquilo que produz. Dessa forma, há uma necessidade crescente da produção em escala, e é neste contexto, que os defensivos agrícolas, são inseridos. O glifosato é um agrotóxico não-seletivo, sistêmico e pós-emergente, representando 60% do mercado mundial de herbicidas, e o mais utilizado no Brasil e no estado do Rio Grande do Sul. O manejo inadequado e o uso excessivo de agrotóxicos, provocam alterações na fauna e flora de forma geral, também ocasionando a contaminação do ar, água e solo A dificuldade de remover esta substância química da água, estabelece a necessidade do desenvolvimento e a utilização de técnicas para o tratamento, dentre elas, a adsorção é a mais utilizada para essa finalidade. Dessa forma, os materiais baseados em carbono se destacam como uma opção para remoção de contaminantes dos corpos hídricos, dentre eles, o óxido de grafeno (GO) é o que mais chama atenção para tal função, devido suas propriedades únicas e seus grupamentos funcionais, principalmente, os oxigenados. De acordo com a literatura encontrada, o GO demonstra eficiência na remoção de poluentes das águas. No entanto, o que os trabalhos não mostram é como ocorre a interação com o contaminante, com base nisso, o intuito deste trabalho é demonstrar como o GO e o glifosato interagem, para isso será utilizada a técnica de fluorescência molecular combinada a modelagem matemática. A primeira etapa do trabalho consistiu em sintetizar três diferentes tipos de GO, e em avaliar a fluorescência dos mesmos. Sequencialmente, foi realizada a otimização experimental e análises entre os GO’s e o glifosato. Após analisar todos os resultados obtidos com os experimentos realizados ao longo de todo o trabalho, é possível dizer que a síntese da rota 1 do óxido de grafeno foi realizada com sucesso, de forma que é possível os grupamentos funcionais próprios do material. A supressão de fluorescência foi analisada por meio de adições pré-definidas de glifosato. Para a análise, utilizou-se o comprimento de onda no qual o GO apresentou maior pico de intensidade. Portanto, os resultados demonstraram que o GO1 apresentou atenuação gradativa nos valores de intensidade enquanto nas duas outras rotas, a intensidade não variou significativamente 3 quando em contato com o contaminante. Isso se deve, possivelmente, por terem uma menor quantidade de grupamentos carboxílicos, o glifosato não tem onde se ligar para criar estabilidade e assim diminuir a intensidade. Por fim, através do modelo matemático de Stern-Volmer adaptado foi possível comprovar que a ligação do GO1 com o glifosato é de uma força intermediária, sendo considerada uma interação estável com energia suficientemente grande para reter o contaminante.
Abstract: Emerging contaminants have been drawing the attention of many researchers, since they have several negative effects on human health and the environment in general. These pollutants are present in water used for public supply, irrigation of plantations and in different water bodies, reaching aquatic ecosystems. In Brazil, most of the economy comes from the primary sector (agriculture), being a country vast in diversity of crops and a major exporter of what it produces. Thus, there is a growing need for scale production, and it is in this context that agricultural pesticides are inserted. Glyphosate is a non-selective, systemic and post-emergent pesticide, representing 60% of the world herbicide market, and the most used in Brazil and in the state of Rio Grande do Sul. Inadequate handling and excessive use of pesticides cause changes in the fauna and flora in general, also causing air, water and soil contamination The difficulty of removing this chemical substance from water establishes the need for the development and use of techniques for treatment, among them, adsorption is the most used for this purpose. Thus, carbon-based materials stand out as an option for removing contaminants from water bodies, among them, graphene oxide (GO) is the one that most draws attention to this function, due to its unique properties and its functional groups, mainly oxygenates. According to the literature found, GO demonstrates efficiency in removing pollutants from water. However, what the works do not show is how the interaction with the contaminant occurs, based on this, the purpose of this work is to demonstrate how GO and glyphosate interact, for which the molecular fluorescence technique will be used combined with mathematical modeling. The first stage of the work consisted of synthesizing three different types of GO, and evaluating their fluorescence. Sequentially, experimental optimization and analyzes between GO's and glyphosate were performed. After analyzing all the results obtained with the experiments carried out throughout the work, it is possible to say that the synthesis of route 1 of graphene oxide was successfully performed, so that the functional groups of the material are possible. Fluorescence quenching was analyzed using predefined additions of glyphosate. For the analysis, the wavelength at which GO presented the highest intensity peak was used. Therefore, the results demonstrated that GO1 presented a gradual attenuation in the intensity values while in the two other routes, the intensity did not vary significantly when in contact with the contaminant. This is possibly due to having a smaller amount of carboxylic groups, glyphosate has nowhere to bind to create stability and thus decrease the intensity. Finally, through the adapted Stern-Volmer mathematical model, it was possible to prove that 5 the binding of GO1 with glyphosate is of an intermediate strength, being considered a stable interaction with energy large enough to retain the contaminant.
metadata.dc.subject: Interação
Materiais de carbono
Contaminantes emergentes
Fluorescência
Herbicida e glifosato
Interaction
Carbon materials
Emerging contaminants
Fluorescence
Herbicide and glyphosate
CNPQ: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
Idioma: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
metadata.dc.publisher: Universidade Federal do Pampa
Sigla da Instituição: UNIPAMPA
Campus: Campus Caçapava do Sul
metadata.dc.identifier.citation: MENDONÇA, Júlia Cabral. Interação entre o óxido de grafeno e glifosato utilizando modelagem matemática e fluorescência molecular. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Ambiental e Sanitária) - Universidade Federal do Pampa, Caçapava do Sul, 2023.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
metadata.dc.identifier.uri: https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/8172
metadata.dc.date.issued: 2023
???org.dspace.app.webui.jsptag.ItemTag.appears???Engenharia Ambiental e Sanitária

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Júlia Cabral Mendonça - 2023.pdf1.66 MBAdobe PDF???org.dspace.app.webui.jsptag.ItemTag.view???


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