Doutorado em Química

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SÍNTESE DE NOVOS ANÁLOGOS 3-NITRO-1,2,4- TRIAZOL-1- METILENO-ARIL-4-ARIL-1,2,3-TRIAZOL VIA CLICK CHEMISTRY COM POTENCIAL ATIVIDADE ANTITRIPANOSSOMA
Curso Doutorado em Química
Tipo Tese
Data 27/02/2026
Área QUÍMICA
Orientador(es)
  • Adriano Cesar de Morais Baroni
Coorientador(es)
    Orientando(s)
    • HELLENICY VITOR REZENDE
    Banca
    • Adriano Cesar de Morais Baroni
    • BRUNO IVO PELIZARO
    • Cristiane Yuriko Kawasoko Shiguemoto
    • Gabriela Ramos Hurtado
    • Nidia Cristiane Yoshida
    • Rozanna Marques Muzzi
    • Sandro Luiz Barbosa dos Santos
    Resumo A Doença de Chagas (DC) ou tripanossomíase americana é classificada como doença
    tropical negligenciada (DTN) causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi e afeta cerca
    de 7 milhões de pessoas globalmente. A enfermidade é transmitida majoritariamente pelas
    vias vetorial, oral, vertical e transfusional. O tratamento atual é severamente limitado pela
    escassez de opções terapêuticas, resumindo-se ao Benznidazol e ao Nifurtimox. A
    necessidade de novos agentes farmacológicos é justificada pela resistência parasitária ao
    benznidazol, a toxicidade inerente aos tratamentos disponíveis e a baixa efetividade
    destes na fase crônica da doença. Neste contexto, o presente trabalho tem o objetivo a
    síntese de uma série inédita de análogos nitrotriazólicos, visando o desenvolvimento de
    novos candidatos a fármacos antitripamossomíase. A estratégia de química medicinal
    empregada baseou-se no conceito de bioisosterismo e na utilização do conceito de click
    chemistry especificamente através das reações de cicloadição azida-alcino catalisada por
    cobre (Cu-AAC). Foram sintetizados 27 compostos inéditos, obtidos com rendimentos
    moderados, cuja estruturas foram confirmadas por técnica de Espectroscopia de

    Ressonância Magnética Nuclear 1H e 13C. Duas metodologias sintéticas para a reação Cu-
    AAC foram otimizadas: uma com azida aromática, acetileno, CuI em THF a 50°C, eficaz

    para análogos para-substituídos, e a segunda, adaptada com azida aromática, acetileno,
    sulfato de cobre e ascorbato de sódio em solução aquosa/orgânica 1:1 água e t-butanol a
    80°C sob irradiação de micro-ondas (300 watts), para os análogos meta-substituídos.
    Os análogos nitrotriazólicos serão, subsequentemente, submetidos à avaliação da
    atividade antitripamossomíase in vitro e ao potencial mutagênico para os compostos mais
    promissores.
    Calcogenação regiosseletiva de imidazo[2,1-b]tiazóis em condições sustentáveis, empregando KIO3 como catalisador
    Curso Doutorado em Química
    Tipo Tese
    Data 12/02/2026
    Área QUÍMICA
    Orientador(es)
    • Jamal Rafique Khan
    Coorientador(es)
    • Sumbal Saba
    Orientando(s)
    • Michell Nunes Lôpo
    Banca
    • Álvaro Takeo Omori
    • Brenno Amaro da Silveira Neto
    • Giovanni Wilson Amarante
    • Jamal Rafique Khan
    • Julio Cezar Pastre
    • Muhammad Ishaq Ali Shah
    • Paulo Henrique Schneider
    Resumo Neste trabalho foi desenvolvido uma metodologia eficiente para a síntese e
    funcionalização de núcleos imidazo[2,1-b]tiazólicos, tendo como foco a construção de
    novos derivados imidazo[2,1-b]tiazóis funcionalizados com calcogênios (Se e S).
    Inicialmente, foram sintetizados 17 imidazo[2,1-b]tiazóis via reação entre 2-
    aminotiazóis e α-bromocetonas, obtendo-se rendimentos de até 83% e grande
    diversidade estrutural para seu uso como material de partida. Posteriormente, na
    etapa de otimização da calcogenação dos imidazo[2,1-b]tiazóis, além dos substratos
    modelos (2-metil-6-fenilimidazo[2,1-b]tiazol e o dicalcogeneto de difenila
    correspondente - Se ou S), foi estabelecido o KIO3 (20% mol) como melhor catalisador
    e a temperatura de 110°C proporcionou os melhores rendimentos. Para a selenilação,
    o glicerol (5 equivalentes) foi escolhido como melhor aditivo e 6h como o melhor
    tempo. Para a sufenilação, o etilenoglicol foi empregado como melhor aditivo e 18h
    como o melhor tempo para a reação. Esta metodologia possibilitou a síntese de 28
    seleno-imidazo[2,1-b]tiazóis com rendimentos de até 98%; ao passo que a
    sulfenilação proporcionou a síntese de 19 tio-imidazo[2,1-b]tiazóis com rendimentos
    de até 92%. A consistência da metodologia foi confirmada pela tolerância a diversos
    grupos funcionais. Posteriormente foi realizado um estudo mecanístico através de
    reações de controle. Testes com inibidores radicalares (BHT e TEMPO), em atmosfera
    de O2 e Ar e uso de I2 como fonte de iodo sugere que a reação ocorre via substituição
    eletrofílica aromática, onde o KIO3 atua na geração in situ da espécie calcogênio
    eletrofílica, facilitando o ataque do núcleo rico em elétrons do imidazo[2,1-b]tiazol.
    Este método destaca-se pelo uso de reagentes acessíveis e condições sustentáveis,
    consolidando-se como uma estratégia poderosa para a funcionalização de sistemas
    heterocíclicos.
    CRISTAIS MULTICOMPONENTES FARMACÊUTICOS DE CARVEDILOL COMO ESTRATÉGIA PARA MELHORAR A ESTABILIDADE TÉRMICA
    Curso Doutorado em Química
    Tipo Tese
    Data 12/12/2025
    Área QUÍMICA
    Orientador(es)
    • Paulo de Sousa Carvalho Junior
    Coorientador(es)
      Orientando(s)
      • José Antonio Pereira
      Banca
      • Carlos Eduardo Domingues Nazario
      • Cicero Rafael Cena da Silva
      • Edson dos Anjos dos Santos
      • Juan Carlos Tenorio Clavijo
      • Luan Farinelli Diniz
      • Marco Antonio Utrera Martines
      • Paulo de Sousa Carvalho Junior
      Resumo A compreensão e manipulação das propriedades físico-químicas do estado sólido dos Insumos farmacêuticos Ativos (IFAs) são cruciais para o desenvolvimento de novos medicamentos. Entre as propriedades relevantes de um fármaco, destacam-se a solubilidade, a dissolução intrínseca, a permeabilidade e a biodisponibilidade. Nesse contexto, a engenharia de cristais de compostos farmacêuticos surge como uma ferramenta essencial.
      Ela permite o planejamento racional e o desenvolvimento de novas formas sólidas por meio do uso estratégico de synthons supramoleculares. O Carvedilol (CVD) é um anti-hipertensivo da classe dos betabloqueadores serve para tratar doenças do sistema cardiovascular. Este IFA está presente na classe II do Sistema de Classificação Biofarmacêutica, exibindo baixa solubilidade e alta permeabilidade. A partir de uma pesquisa na literatura e após uma análise detalhada da interação molecular, foram obtidos cristais com os ácidos: nítrico, maléico, benzóico e p-toluenosulfônico. Os sais foram preparados por métodos de cristalização evaporativa e as fases foram caracterizadas por meio da difração de raios X em monocristal e análises térmicas, e complementada com dados provenientes da difração de raios X em pó. Foram obtidos quatro sais de Carvedilol: Nitrato (CVD-NO3), Maleato (CVD-MAL), Benzoato (CVD-BZN) e o Tosilato (CVD-TOS). As estruturas cristalinas dos sais nitrato e maleato são isoestruturais. Ambas cristalizam no grupo espacial triclínico P1̅ e se apresentam como hidratos, devido à incorporação de moléculas de água na rede cristalina. O CVD-TOS apresenta-se como um hidrato, cristalizando no grupo espacial Fdd2. Em contraste, o CVD-BZN cristaliza no grupo P1̅ com uma estrutura anidra. As análises térmicas constatam que o sal de CVD-BZN é o mais estável termicamente, ocorrendo sua degradação em 160oC, enquanto para o CVD-MAL, ocorre a desidratação em 75,6 oC e sua degradação em 171 oC, com menor estabilidade. Portanto, os resultados apresentados neste trabalho trazem importantes e inovadoras contribuições científicas, principalmente no que se refere à possibilidade de melhoria das propriedades biofarmacêuticas dos IFAs estudados.
      Cordia dichotoma: Estudo do comportamento térmico e avaliação da composição nutricional
      Curso Doutorado em Química
      Tipo Tese
      Data 29/05/2025
      Área QUÍMICA
      Orientador(es)
      • Lincoln Carlos Silva de Oliveira
      Coorientador(es)
      • Luciana Miyagusku
      Orientando(s)
      • Felipe Garcia Gomes
      Banca
      • Lincoln Carlos Silva de Oliveira
      • Liu Hsuan Han
      • Marcio José Rodrigues Amorim
      • Mariana Ferreira Oliveira Prates
      • Mário Rodrigues Cortes
      • Silvio Cesar de Oliveira
      • TALINA MEIRELY NERY DOS SANTOS
      Resumo O presente trabalho teve como objetivo geral avaliar o comportamento térmico e o teor nutricional da casca e polpa liofilizadas do fruto Cordia dichotoma. Os frutos foram coletados em Campo Grande (MS), sanitizados e divididos em casca e polpa. As amostras foram congeladas e liofilizadas, obtendo-se material seco e estável. Em seguida, triturou-se cada fração em moinho de facas para melhorar a homogeneidade. Para a Análise Térmica (TG/DTG), as amostras, foram submetidas à rampas de aquecimento de 5, 10, 15 e 20 °C.min-1 de ambiente até 900 °C, em atmosferas de ar e de N2, com fluxo de 60 mL.min-1. Paralelamente, realizou-se DSC em rampas de 10 °C.min-1 de ambiente até 500–550 °C para identificar eventos endotérmicos e exotérmico. A composição nutricional foi determinada em duplicata: umidade por secagem em estufa (105 °C), cinzas por incineração, proteína pelo método Kjeldahl modificado, lipídeos por extração Soxhlet e carboidratos por diferença. Os ensaios de TG/DTG demonstraram alta confiabilidade, com repetibilidade comprovada em triplicata. Em atmosfera de ar, a casca apresentou R² ajustados entre 0,8609 e 0,8872, e coeficientes angulares (β₁) variando de −0,6818 %.min-1 a −2,8280 %.min-1, refletindo remoção inicial de umidade e decomposição gradual de componentes orgânicos. Em N2, esses parâmetros melhoraram ligeiramente (R² de 0,8845 a 0,8966; β1 de −0,6989 %.min-1 a −2,6046 %.min-1). Para a polpa, os modelos lineares ajustaram-se ainda melhor: em ar, R² de 0,9269 a 0,9447 e β1 de −0,6096 %.min-1 a −2,5245 %.min-1; em N2, R² de 0,9144 e β₁ de −0,6189 %.min-1 a −2,2765 %.min-1, indicando cinética mais acelerada de pirólise na polpa. As curvas de DSC revelaram picos endotérmicos entre 500 e 550 °C, atribuíveis à quebra de ligações de celulose e hemicelulose, com absorção de energia característica de materiais lignocelulósicos, o que corrobora estudos prévios sobre transições de fase em biomateriais. A análise da composição nutricional revelou que a polpa apresentou maior teor de umidade (76,16%) em comparação à casca (60,55%) no entanto, a casca foi superior em carboidratos (6,68% contra 1,71%), em proteínas (4,53% contra 2,48%), em lipídeos (16,36% contra 1,42%) e em cinzas (2,98% contra 2,60%) para o fruto in natura. Em síntese, o protocolo experimental mostrou-se robusto e reprodutível, permitindo diferenciar o comportamento térmico de casca e polpa sob distintas atmosferas. A caracterização térmica e nutricional fornece subsídios para aplicações industriais, farmacêuticas e de valorização de resíduos de C. dichotoma, contribuindo para processos sustentáveis e inovações em materiais biotecnológicos.
      DESENVOLVIMENTO DE NANOMATERIAIS FOTOATIVOS À BASE DE TITÂNIO PARA FOTOGERAÇÃO DE H2 E FOTODEGRADAÇÃO DO IBUPROFENO
      Curso Doutorado em Química
      Tipo Tese
      Data 08/04/2025
      Área FÍSICO-QUÍMICA
      Orientador(es)
      • Amilcar Machulek Junior
      Coorientador(es)
        Orientando(s)
        • Emerson Faustino
        Banca
        • Amilcar Machulek Junior
        • Fabio Gozzi
        • Gleison Antonio Casagrande
        • Lincoln Carlos Silva de Oliveira
        • Osvaldo Chiavone Filho
        • Priscila Sabioni Cavalheri
        • Silvio Cesar de Oliveira
        Resumo Os Processos Oxidativos Avançados (POAs) geram radicais oxidantes, como o radical
        hidroxila (HO • ), fundamentais na degradação de contaminantes emergentes não removidos
        por métodos convencionais. Dentre os POAs, a fotocatálise heterogênea com TiO 2 destaca-se
        pela elevada atividade fotocatalítica, estabilidade e baixo custo. Neste contexto, a presente
        pesquisa desenvolveu, caracterizou e aplicou dois tipos de nanomateriais à base de titânio: (1)
        TiO 2 derivado da calcinação das MOFs (MOF = metal-organic frameworks) MIL-125(Ti)
        (MIL = Materials Institute Lavoisier) e 2,5-PDC-MIL-125(Ti); e (2) TiO 2 suportado em
        biocarvão (BC), obtido a partir da casca de laranja (Citrus sinensis) e do sarmiento de uva
        (Vitis vinifera). Esses materiais foram projetados para atender a duas aplicações principais: (i)
        a fotogeração de hidrogênio (H 2 ), um combustível limpo e renovável, a partir da oxidação do
        glicerol, e (ii) a fotodegradação de contaminantes emergentes, utilizando como contaminante
        modelo o fármaco ibuprofeno. Para a preparação das estruturas metal-orgânicas, utilizou-se
        reator solvotermal, a estrutura formada foi calcinada a 450 ºC, convertendo as MOFs em
        compostos de TiO 2 . O biocarvão foi obtido com e sem atmosfera de nitrogênio. O TiO 2 foi
        suportado em BCs e também calcinado a 450 ºC. Os materiais à base de titânio apresentaram
        propriedades favoráveis à sua aplicação, incluindo alta estabilidade térmica e uma estrutura
        porosa eficiente na fotogeração de H 2 , reação para a qual se utilizou glicerol como doador de
        elétrons. A máxima eficiência foi observada em pH 6, gerando 0,31 µmol de H 2 em 240 min
        para o material MOF/TiO 2 , enquanto o 2,5-PDC- MOF/TiO 2 gerou 0,25 µmol de H 2 , além da
        formação de subprodutos como gliceraldeído e dihidroxiacetona. Nos experimentos de
        fotodegradação do ibuprofeno, em diferentes proporções de TiO 2 /BC, os melhores resultados
        foram obtidos com a proporção 1:0,1 com BC de sarmiento, removendo 87% do ibuprofeno.
        Isso demonstra que a substituição de parte do TiO 2 por BC não ocasiona perda de eficiência,
        reduzindo custos operacionais, revelando-se uma alternativa viável para tratamentos
        ambientais e com excelente potencial para aplicações em larga escala. Durante os
        experimentos de fotogeração, no pH mais alto (básico) favoreceu a seletividade para
        dihidroxiacetona. Ambos os materiais foram caracterizados por técnicas avançadas, como
        DRS UV-VIS (Espectroscopia de Reflectância Difusa em UV-Vis), FTIR-ATR
        (Espectroscopia na região do Infravermelho com Transformada de Fourier com Refletância
        Total Atenuada), SEM (Microscopia Eletrônica de Varredura), TEM (Microscopia Eletrônica
        de Transmissão), TG (Análise Termogravimétrica), XPS (Espectroscopia de Fotoelétrons
        Excitados por Raios X), DRX (Difração de Raios X) e BET (Brunauer, Emmett e Teller), que
        confirmaram suas propriedades estruturais, térmicas e fotocatalíticas. As análises
        demonstraram que a MOF foi modificada, resultando em TiO 2 . O estiramento de carboxilatos
        (COO − ) indicou que os ligantes foram destruídos em ambas as MOFs, permitindo a formação
        de TiO 2 . A área superficial do fotocatalisador MOF/TiO 2 é 376 m 2 g -1 e, após a calcinação,
        resultou em 59 m 2 g -1 . O DRX apresentou picos característicos de TiO 2 nas fases anatase e
        rutilo. Já para os materiais suportados em biocarvões, a área superficial do TiO 2 /BC (90,31
        m 2 g -1 , para o 1:0,5 LN) foi maior do que a do TiO 2 puro (18,94 m 2 g -1 ). A energia de band gap
        (E bg ) dos materiais TiO 2 /BC foi de aproximadamente 3,11 e 3,15 eV. Os resultados obtidos
        confirmam que os materiais à base de titânio são soluções promissoras para a geração de
        energia limpa e a remediação ambiental.
        Análise do envenenamento de superfícies de Pt e SnO2/Pt por monóxido de carbono na presença de combustível: uma abordagem teórica
        Curso Doutorado em Química
        Tipo Tese
        Data 31/03/2025
        Área FÍSICO-QUÍMICA
        Orientador(es)
        • Leandro Moreira de Campos Pinto
        Coorientador(es)
          Orientando(s)
          • Sarah Fonseca da Silva
          Banca
          • Adriana Evaristo de Carvalho
          • André Luis de Jesus Pereira
          • Caue Alves Martins
          • Eduardo dos Santos Freitas Cardoso
          • Gilberto Maia
          • Leandro Moreira de Campos Pinto
          • Patricia Hatsue Suegama
          Resumo A crescente demanda por energia renovável tem impulsionado o desenvolvimento de
          diversas alternativas para a produção de energia limpa, como os eletrolisadores e as células
          a combustível. Esses dispositivos utilizam catalisadores metálicos para promover reações de
          oxidação no ânodo e redução no cátodo, permitindo a produção direta de energia (nas células
          a combustível) ou de hidrogênio (nos eletrolisadores), que pode ser usado como combustível
          em outros dispositivos. Entretanto, a perda de atividade e estabilidade dos catalisadores,
          causada principalmente pelo envenenamento das superfícies devido ao acúmulo de monóxido
          de carbono (CO), compromete a eficiência desses dispositivos. O CO adsorvido dificulta
          a interação das espécies de interesse com a superfície do catalisador, reduzindo seu
          desempenho. Neste trabalho, empregou-se a Teoria do Funcional da Densidade (DFT)
          para investigar a adsorção de CO nas superfícies de platina com diferentes orientações
          cristalográficas – Pt(111), Pt(100) e Pt(110) –, buscando identificar qual estrutura apresenta
          maior suscetibilidade ao envenenamento. Também foi analisado o efeito do recobrimento
          dessas superfícies com SnO2, visando avaliar a capacidade do óxido em reduzir a adsorção
          de CO e, consequentemente, o envenenamento. Para avaliar o impacto do envenenamento,
          moléculas como glicerol e etanol, combustíveis anódicos, foram adsorvidas nas superfícies
          com diferentes graus de recobrimento por CO. Os resultados demonstram que a adsorção
          do CO é energeticamente favorável em todas as superfícies de Pt, com maior afinidade
          pela estrutura menos empacotada, Pt(110). A presença de CO reduz significativamente a
          adsorção das espécies combustíveis. Por outro lado, nas superfícies recobertas com SnO2,
          a adsorção de CO é diminuída, enquanto a adsorção das demais espécies é favorecida pelo
          efeito de terceiro corpo. Assim, conclui-se que tanto a orientação cristalográfica quanto
          o recobrimento com óxido de estanho influenciam diretamente a atividade catalítica e a
          resistência ao envenenamento por CO.
          Plataformas Eletroanalíticas Baseadas em Impressão 3D: Abordagens Sustentáveis e de Baixo Custo para Análises Farmacêuticas, Ambientais e Forenses
          Curso Doutorado em Química
          Tipo Tese
          Data 14/03/2025
          Área QUÍMICA ANALÍTICA
          Orientador(es)
          • Bruno Gabriel Lucca
          Coorientador(es)
            Orientando(s)
            • Natália Canhete de Moraes
            Banca
            • André Luiz dos Santos
            • Bruno Gabriel Lucca
            • Jorge Luiz Raposo Junior
            • Lincoln Carlos Silva de Oliveira
            • Magno Aparecido Gonçalves Trindade
            • Rodrigo Amorim Bezerra da Silva
            • Wendell Karlos Tomazelli Coltro
            Resumo Nesta tese, é apresentado o desenvolvimento de três sistemas eletroquímicos alternativos para aplicações analíticas. O trabalho está divido em quatro capítulos: o Capítulo 1 expõe os conceitos teóricos essenciais para o entendimento dos estudos realizados; o Capítulo 2 apresenta um sensor eletroquímico inovador, feito com eletrodos desenhados a lápis (PDE) e um substrato biodegradável impresso em 3D por estereolitografia mascarada (MSLA). Esse dispositivo é de baixo custo (~R$ 0,60) e tem menor impacto ambiental. Comparado ao papel, o substrato 3D MSLA é hidrofóbico e mais resistente, garantindo sensores mais estáveis e duradouros. Além disso, o MSLA-3D-PDE, junto com uma célula customizada, demonstrou ótimo desempenho eletroquímico, semelhante ao do eletrodo de carbono vítreo, sem necessidade de ativação. A plataforma foi aplicada na quantificação de omeprazol, alcançando um limite de detecção de 0,72 μmol L⁻¹ e alta precisão (erro ≤ 1,50%). Sua sustentabilidade foi confirmada pelo índice de Eco-Escala, destacando o MSLA-3D-PDE como uma ferramenta promissora em eletroanalítica; o Capítulo 3 apresenta uma nova abordagem para a injeção em dispositivos eletroanalíticos microfluídicos baseados em fios (μTED), substituindo micropipetas manuais por pipetas eletrônicas para maior precisão e reprodutibilidade. Sendo assim, foi desenvolvida uma nova plataforma impressa em 3D que permite acoplar a pipeta eletrônica ao μTED e sempre realizar injeções em uma posição fixa, aumentando a reprodutibilidade das medidas. Para demonstrar a aplicabilidade prática, essa abordagem foi utilizada para análise do íon Fe2+ em suplementos farmacêuticos e amostras ambientais. O método apresentou ampla faixa linear (0,70 a 200,0 μmol L–1), baixo limite de detecção (0,21 μmol L–1), boa exatidão (recuperações entre 96 e 103%) e excelente precisão (desvio padrão relativo ≤ 3,3%). Assim, a injeção automatizada pode ser um grande avanço no estado da arte em relação aos μTEDs; o Capítulo 4 investiga a caracterização eletroquímica e aplicação forense da ADB-butinaca (ADB-B), um canabinoide sintético que vem cada vez mais sendo apreendido no Brasil. Utilizando eletrodos convencionais e uma célula impressa em 3D, foi possível desenvolver um método portátil e de menor custo que os convencionais. Os estudos mostraram alta precisão e exatidão (recuperação de 107-108%) do método proposto e permitiu a detecção seletiva da ADB-B em amostras apreendidas, com mais de 80% de acerto em um teste de quantificação realizado às cegas. Os resultados destacam o potencial da metodologia para análises forenses de identificação rápida da ADB-B em campo e combate ao tráfico de drogas.
            Plataformas eletroanalíticas baseadas em impressão 3D: Abordagens sustentáveis e de baixo busto para análises farmacêuticas, ambientais e forenses
            Curso Doutorado em Química
            Tipo Tese
            Data 14/03/2025
            Área QUÍMICA ANALÍTICA
            Orientador(es)
              Coorientador(es)
              Orientando(s)
                Banca
                  Resumo Nesta tese é apresentado o desenvolvimento de três sistemas eletroquímicos alternativos
                  para aplicações analíticas. O trabalho está divido em quatro capítulos: o Capítulo 1 expõe
                  os conceitos teóricos essenciais para o entendimento dos estudos realizados; O Capítulo
                  2 apresenta um sensor eletroquímico inovador, feito com eletrodos de lápis (PDE) e um
                  substrato biodegradável impresso em 3D por estereolitografia mascarada (MSLA). Esse
                  dispositivo é de baixo custo (~R$ 0,60) e tem menor impacto ambiental. Comparado ao
                  papel, o substrato 3D MSLA é hidrofóbico e mais resistente, garantindo sensores mais
                  estáveis e duradouros. Além disso, o MSLA-3D-PDE, junto com uma célula customizada,
                  demonstrou alta robustez e desempenho eletroquímico semelhante ao do eletrodo de
                  carbono vítreo, sem necessidade de ativação. A plataforma foi aplicada na quantificação
                  de omeprazol, alcançando um limite de detecção de 0,72 μmol L−1 e alta precisão (erro ≤
                  1,50%). Sua sustentabilidade foi confirmada pelo índice de Eco-Escala, destacando o
                  MSLA-3D-PDE como uma ferramenta promissora em eletroanalítica; O Capítulo 3
                  apresenta uma nova abordagem para a injeção em dispositivos eletroanalíticos
                  microfluídicos baseados em fios (μTED), substituindo micropipetas manuais por pipetas
                  eletrônicas para maior precisão e reprodutibilidade. Sendo assim, foi desenvolvida uma
                  nova plataforma impressa em 3D que permite acoplar a pipeta eletrônica ao μTED e
                  sempre realizar injeções em uma posição fixa, aumentando a reprodutibilidade das
                  medidas. Para demonstrar a aplicabilidade prática, essa abordagem foi utilizada para
                  análise do íon Fe2+ em suplementos farmacêuticos e amostras ambientais. O método
                  apresentou ampla faixa linear (0,7 a 200,0 μmol L–1

                  ), baixo limite de detecção (0,21 μmol

                  L
                  –1
                  ), boa exatidão (recuperações entre 96 e 103%) e excelente precisão (desvio padrão
                  relativo ≤ 3,3%). Assim, a injeção automatizada pode ser um grande avanço no estado da
                  arte em relação aos μTEDs; O Capítulo 4 investiga a caracterização eletroquímica e
                  aplicação forense da ADB-butinaca (ADB-B), um canabinoide sintético que vem cada
                  vez mais sendo apreendido no Brasil. Utilizando eletrodos convencionais e uma célula
                  impressa em 3D, foi possível desenvolver um método portátil e de menor custo que os
                  convencionais. Os estudos mostraram alta precisão e exatidão (recuperação de 107-
                  108%) do método proposto e permitiu a detecção seletiva da ADB-B em amostras
                  apreendidas, com mais de 80% de acerto em um teste de quantificação realizado às cegas.
                  Os resultados destacam o potencial da metodologia para análises forenses de identificação
                  rápida da ADB-B em campo e combate ao tráfico de drogas.
                  Síntese e caracterização de novos complexos de ouro(I) e prata(I) com ligantes 1-tiocarbamoil-pirazolinas explorando propriedades fotofísicas e biológicas: Busca por novos agentes de bioimageamento celular
                  Curso Doutorado em Química
                  Tipo Tese
                  Data 25/02/2025
                  Área QUÍMICA INORGÂNICA
                  Orientador(es)
                  • Gleison Antonio Casagrande
                  Coorientador(es)
                    Orientando(s)
                    • Natali Lima Faganello
                    Banca
                    • AdemIr dos Anjos
                    • Ana Camila Micheletti
                    • Gleison Antonio Casagrande
                    • Lincoln Carlos Silva de Oliveira
                    • Lis Regiane Vizolli Favarin
                    • Lucas Pizzuti
                    • Luiz Antônio Sodré Costa
                    Resumo As pirazolinas possuem em sua estrutura principal um anel não aromático de cinco membros
                    com três átomos de carbono e dois átomos de nitrogênio adjacentes. Essas moléculas exibem
                    diversas atividades biológicas como por exemplo, atividades antitumorais, antibacterianas,
                    antivirais, analgésicas, antifúngicas entre outras. Na química de coordenação, a complexação
                    de ligantes com propriedades biológicas é uma estratégia para potencializar suas propriedades
                    biológicas e ampliar a gama de aplicações desses compostos. Neste trabalho descreve-se a
                    síntese, caracterização estrutural, espectroscópica e investigação das propriedades biológicas
                    de seis novos complexos pirazolínicos com íons AuI
                    e AgI
                    , sendo estes de três classes distintas
                    de compostos ([Ph3PAuL]PF6.MeOH, [LAuCl], [L2AgCl]). As estruturas dos complexos foram
                    elucidadas por difratometria de raios X evidenciando um ambiente de coordenação linear para
                    os compostos de ouro (I) e trigonal planar para os complexos de prata (I). As análises
                    espectroscópicas demonstraram que os complexos foram luminescentes quando excitados na
                    região de 380 nm, exibindo emissão em uma faixa larga do espectro com tempo de vida na
                    escala de nanossegundos. As avaliações biológicas demonstram que os complexos são mais
                    ativos que seus respectivos ligantes nos ensaios antibacterianos bem como nos antitumorais.
                    No ensaio antimicrobiano os complexos 1 e 2 apresentaram ação bactericida com concentração
                    de 1,95 μg/mL frente a cepa 82H (Staphylococcus epidermidis resistente). Os resultados do
                    ensaio antitumoral mostraram excelente atividade dos complexos 1, 2 e 6, sendo esses os mais
                    ativos frente ambas as culturas tumorais analisadas. Frente as células tumorais de câncer de
                    mama (4T1) as concentrações inibitórias médias (IC50) foram (C1) 2.9 ± 0.1, (C2) 2.5 ± 0.2 e
                    (C6) 2.5 ± 0.1(μM ± SD). Os resultados para o bioimageamento mostraram que os complexos
                    emitiram sinais de fluorescência azul (420-440 nm). Porém para os complexos usando o ligante
                    1 foram específicos, (C1) coloriu os corpos lipídicos das células, (C3) coloriu os
                    lisossomos/endossomos das células e (C5) as mitocôndrias. Nos compostos de coordenação
                    com o ligante 2 os sinais foram observados dispersos por todo o citoplasma, sem especificidade
                    para nenhuma região celular em particular. A completa caracterização dos complexos
                    sintetizados envolveu além da difratometria de raios X, análise elementar de CHN,
                    espectroscopia vibracional na região do infravermelho e espectroscopia de absorção molecular no UV-Vis suportadas por cálculos TD-DFT, espectrometria de massas de alta resolução,
                    espectroscopia de fluorescência, e ressonância magnética nuclear de 1H e 13C.
                    SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE NOVOS COMPLEXOS OURO (I) E PRATA(I) COM LIGANTES 1-TIOCARBAMOIL-PIRAZOLINAS EXPLORANDO PROPRIEDADES FOTOFÍSICAS E BIOLÓGICAS: BUSCA POR NOVOS AGENTES DE BIOIMAGEAMENTO CELULAR.
                    Curso Doutorado em Química
                    Tipo Tese
                    Data 25/02/2025
                    Área QUÍMICA INORGÂNICA
                    Orientador(es)
                      Coorientador(es)
                      Orientando(s)
                        Banca
                          Resumo As pirazolinas possuem em sua estrutura principal um anel não aromático de cinco membros
                          com três átomos de carbono e dois átomos de nitrogênio adjacentes. Essas moléculas exibem
                          diversas atividades biológicas como por exemplo, atividades antitumorais, antibacterianas,
                          antivirais, analgésicas, antifúngicas entre outras. Na química de coordenação, a complexação
                          de ligantes com propriedades biológicas é uma estratégia para potencializar suas propriedades
                          biológicas e ampliar a gama de aplicações desses compostos. Neste trabalho descreve-se a
                          síntese, caracterização estrutural, espectroscópica e investigação das propriedades biológicas
                          de seis novos complexos pirazolínicos com íons AuI
                          e AgI
                          , sendo estes de três classes distintas
                          de compostos ([Ph3PAuL]PF6.MeOH, [LAuCl], [L2AgCl]). As estruturas dos complexos foram
                          elucidadas por difratometria de raios X evidenciando um ambiente de coordenação linear para
                          os compostos de ouro (I) e trigonal planar para os complexos de prata (I). As análises
                          espectroscópicas demonstraram que os complexos foram luminescentes quando excitados na
                          região de 380 nm, exibindo emissão em uma faixa larga do espectro com tempo de vida na
                          escala de nanossegundos. As avaliações biológicas demonstram que os complexos são mais
                          ativos que seus respectivos ligantes nos ensaios antibacterianos bem como nos antitumorais.
                          No ensaio antimicrobiano os complexos 1 e 2 apresentaram ação bactericida com concentração
                          de 1,95 μg/mL frente a cepa 82H (Staphylococcus epidermidis resistente). Os resultados do
                          ensaio antitumoral mostraram excelente atividade dos complexos 1, 2 e 6, sendo esses os mais
                          ativos frente ambas as culturas tumorais analisadas. Frente as células tumorais de câncer de
                          mama (4T1) as concentrações inibitórias médias (IC50) foram (C1) 2.9 ± 0.1, (C2) 2.5 ± 0.2 e
                          (C6) 2.5 ± 0.1(μM ± SD). Os resultados para o bioimageamento mostraram que os complexos
                          emitiram sinais de fluorescência azul (420-440 nm). Porém para os complexos usando o ligante
                          1 foram específicos, (C1) coloriu os corpos lipídicos das células, (C3) coloriu os
                          lisossomos/endossomos das células e (C5) as mitocôndrias. Nos compostos de coordenação
                          com o ligante 2 os sinais foram observados dispersos por todo o citoplasma, sem especificidade
                          para nenhuma região celular em particular. A completa caracterização dos complexos
                          sintetizados envolveu além da difratometria de raios X, análise elementar de CHN,
                          espectroscopia vibracional na região do infravermelho e espectroscopia de absorção molecular no UV-Vis suportadas por cálculos TD-DFT, espectrometria de massas de alta resolução,
                          espectroscopia de fluorescência, e ressonância magnética nuclear de 1H e 13C.
                          Eletroconversão eficaz de nitrato em amônia usando um catalisador emaranhado de Co3O4 com nanofitas de grafeno
                          Curso Doutorado em Química
                          Tipo Tese
                          Data 20/02/2025
                          Área ELETROQUÍMICA
                          Orientador(es)
                          • Gilberto Maia
                          Coorientador(es)
                            Orientando(s)
                            • Marciélli Karoline Rodrigues de Souza
                            Banca
                            • Adriana Evaristo de Carvalho
                            • Eduardo dos Santos Freitas Cardoso
                            • Gilberto Maia
                            • Guilherme Vilalba Fortunato
                            • Leandro Moreira de Campos Pinto
                            • Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza
                            • Martha Janete de Giz
                            Resumo Tem havido um enorme interesse entre os cientistas na redução eletroquímica de nitrato (NO3⁻) em amônio (NH4⁺) devido a aplicação útil do NH₄⁺ em fertilizantes e combustíveis nitrogenados. Para conduzir uma reação de redução tão complexa, que envolve 8 elétrons e 8 prótons, é preciso desenvolver eletrocatalisadores de alto desempenho e estáveis, que favoreçam a formação de intermediários de reação que sejam seletivos para produção de amônia. No presente estudo empregou-se um método hidrotérmico simples, que envolveu a mistura de CoCl2·6H2O, ureia e nanofitas de grafeno (GNR), para síntese dos seguintes eletrocatalisadores: Co3O4(Cont.75%), Co3O4(Cont.38%)GNR, Co3O4(Cont.55%)GNR, Co3O4(Cont.53%)GNR e GNR(Cont.0%). O catalisador Co3O4(Cont.55%)GNR demonstrou a melhor resposta, sendo capaz de converter NO₃⁻ em NH₄⁺ com uma taxa de rendimento de 42,11 mg h⁻¹ mgcat⁻1, uma eficiência faradaica (EF) de 98,7%, uma eficiência de conversão de NO3⁻ de 14,71% e uma seletividade de NH₄⁺ de 100%, utilizando apenas 37,5 µg cm⁻2 de catalisador. (20,6 µg cm⁻2 de Co foi aplicado), confirmado por carregamentos variando de 19 – 150 µg cm⁻2. Os resultados altamente satisfatórios obtidos para o catalisador proposto foram favorecidas por altos valores de área eletroquimicamente ativa (ECSA, sigla do inglês) e baixos valores de Rtc, juntamente com a presença de vários planos no Co3O4 e a ocorrência de uma espécie de “complexo (Co3(Co(CN)6)2(H2O)12)1,333” (emaranhamento envolvendo os elementos Co, C, O e N) na superfície do catalisador, além da migração efetiva de NO₃⁻ do ramo catódico para anódico, no qual foi confirmado no experimento conduzido usando uma célula H separada por membrana de Nafion 117. Os resultados in situ de FTIR e espectroscopia Raman ajudaram a identificar os intermediários adsorvidos, como, NO3⁻, NO2⁻, NO e NH2OH, e o produto NH4+, os quais são compatíveis com o mecanismo de eletrorredução. Os cálculos da Teoria do Funcional da Densidade (DFT, sigla do inglês) ajudaram a confirmar que o catalisador Co3O4(Cont.55%)GNR exibiu a melhor performance em termos de eletrorredução de NO3⁻ em comparação ao Co3O4(Cont.75%), considerando os intermediários identificados pelos resultados in situ de FTIR e espectroscopia Raman e a etapa determinante da taxa (RDS) observada para a transição do *NO para *NHO (0,43 eV).
                            Síntese de imidazopiridinas calcogenadas mediada por iodo hipervalente
                            Curso Doutorado em Química
                            Tipo Tese
                            Data 12/02/2025
                            Área QUÍMICA ORGÂNICA
                            Orientador(es)
                            • Jamal Rafique Khan
                            Coorientador(es)
                            • Sumbal Saba
                            Orientando(s)
                            • David Monteiro de Souza Junior
                            Banca
                            • Adilson Beatriz
                            • Ana Camila Micheletti
                            • Edson dos Anjos dos Santos
                            • Eduardo Benedetti Parisotto
                            • Giancarlo Di Vaccari Botteselle
                            • Jamal Rafique Khan
                            • Thalita Bachelli Riul
                            Resumo O presente trabalho se propõe a desenvolver uma metodologia sustentável que siga os princípios da química verde para a síntese de selenetos e sulfetos de imidazo[1,2-α]piridina. Estudos atuais têm apontado a relevância da incorporação de grupamentos organocalcogênios (S, Se) em compostos N-heterocíclicos biologicamente ativos e suas aplicações em química medicinal, biologia, ciência dos materiais, farmacêutica dentre outras. Entretanto, sua síntese continua um desafio para químicos orgânicos sintéticos na última década. Embora um grande número de metodologias tenha sido desenvolvido baseado no acoplamento C-Se/S catalisado por metal, um grande número de pesquisas tem sido focado em desenvolvendo protocolos livres de catalisadores metálicos devido à sua sustentabilidade nos últimos tempos. Obtivemos a promoção de uma síntese convencional utilizando PhICl2 em DMF com a formação de cloreto de organossulfenila ou cloreto de selenenila in situ, a temperatura ambiente e em tempo total d 25 min com excelentes rendimentos. Obtivemos 21 espécies de imidazo organocalcogenídeos com rendimentos que várias de 14 à 96%.
                            Palavras-chave: Química Verde, Imidazopiridinas, dicalcogentetos de diorganoíla, calcogenação da ligação C(sp2 )-H, iodohipervalente.
                            DESENVOLVER E VALIDAR UMA METODOLOGIA ANALÍTICA UTILIZANDO CLAE/DAD PARA DETERMINAÇÃO QUANTITATIVA DE RESÍDUOS DE TETRACICLINAS EM CARNE BOVINA, EMPREGANDO A TÉCNICA DE EXTRAÇÃO POR QUECHERS
                            Curso Doutorado em Química
                            Tipo Tese
                            Data 25/10/2024
                            Área QUÍMICA
                            Orientador(es)
                            • Joao Batista Gomes de Souza
                            Coorientador(es)
                              Orientando(s)
                              • Deisy Silva Lopes
                              Banca
                              • Geovanna Vilalva Freire
                              • JAIRE MARINHO TORRES
                              • Joao Batista Gomes de Souza
                              • Kassia Roberta Nogueira da Silva
                              • Lincoln Carlos Silva de Oliveira
                              • Najla Mohamad Kassab
                              • Simone Reis Santos
                              Resumo As tetraciclinas (TCs) fazem parte de uma classe de antibióticos amplamente utilizadas para
                              o tratamento de infecções tanto em seres humanos quanto em animais de grande e pequeno
                              porte, sendo um dos mais consumidos no mundo. Estas possuem um amplo espectro de ação
                              atuando contra bactérias Gram-positivas e Gram-negativas. Algumas vias de interações dos
                              humanos com as TCs podem ser através de administração direta (por tratamento com o
                              medicamento) ou indireta, como a ingestão de alimentos contaminados. Há relatos na
                              literatura da presença de antibióticos em alimentos como leite, ovos, carne, água, hortaliças,
                              vegetais, entre outros. A exposição humana a resíduos dos antibióticos contribui para o
                              desenvolvimento de microrganismos resistentes à ação terapêutica destes medicamentos,
                              ocasionando a resistência microbiana a antibióticos, que tem se evidenciado cada vez mais
                              entre os problemas de saúde pública. Assim, o presente estudo busca avaliar a presença dos
                              antibióticos tetraciclina, oxitetraciclina e clortetraciclina em amostra de carne bovina da
                              região de Mato Grosso do Sul. Para esse objetivo, propõe-se a otimização e validação do
                              método QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe). A detecção e
                              identificação dos analitos foram realizadas por cromatografia líquida de alta eficiência com
                              detecção por arranjo de diodo. A validação do sistema cromatográfico evidenciou às
                              seguintes condições de análise: fase móvel no modo isocrático com uso dos solventes ácido
                              oxálico 0,01 mol L-1, acetonitrila e metanol, na proporção 70%, 22% e 8%, respectivamente.
                              Vazão de 1 mL min-1, comprimento de onda de 355 nm, temperatura do forno em 30 ºC e
                              coluna C18 de 25 cm (5µm de diâmetro de partícula). A amostra de carne foi obtida in natura
                              de um açougue em Campo Grande, Mato Grosso do Sul. Essa foi cortada em pequenos
                              pedaços, liofilizada e triturada. Nas análises dos parâmetros para o método QuEChERS
                              aplicou-se um planejamento fatorial fracionado de 26-2 com ponto central e matriz de
                              Doehlert. As variáveis analisadas por etapa foram: quantidade de amostra (etapa de
                              extração), massa dos sais sulfato de magnésio (MgSO4) e cloreto de sódio (NaCl) (etapa de
                              partição) e, massa de C18, massa de amina primária secundária (PSA) e MgSO4 (etapa da
                              limpeza). A avaliação do planejamento foi realizada através de análise de variância
                              (ANOVA). A otimização do método com intervalo de confiança de 95%, demonstrou que
                              as melhores condições de análises dos analitos de TCs mencionados são: Amostra 0,77g;
                              MgSO4 0,50g; PSA 91mg. Os parâmetros mantidos foram: NaCl 0,10 g, centrifugação de 1
                              a 5000 rpm. Obteve-se como limites de detecção (LD) e quantificação (LQ) os seguintes
                              valores respectivamente, 46,53 e 141,01 µg L-1 para tetraciclina (TC), 24,60 e 74,55 µg L-1
                              para oxitetraciclina (OT) e, 38,88 e 117,81 µg L-1 para clortetraciclina (CT). Os valores de
                              efeito matriz se encontraram dentro do esperado sendo de -5,83% para TC, -6,71% para OT
                              e -9,18% para CT. O menor valor de recuperação foi de 73,05% para OT na concentração
                              de 100 µg L-1 e o máximo de recuperação de 110,67% para TC também nessa concentração.
                              O maior valor de desvio padrão relativo foi de 8,59. E os valores de coeficiente de
                              determinação para o QuEChERS otimizados foram de 0,9906 para TC, 0,9988 para OT e
                              0,9952 para CT. Os resultados demonstraram-se satisfatórios de acordo com os métodos de
                              análises estatísticas empregados e órgãos e agências competentes (Agência Nacional de
                              Vigilância Sanitária - ANVISA e Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia
                              - INMETRO) e demonstraram-se adequados para a validação do método proposto.
                              BIOCARVÕES FUNCIONAIS DE CARCAÇA DE TILÁPIA (Oreochromis niloticus) PARA REMOÇÃO DE OXITETRACICLINA EM SOLUÇÕES AQUOSAS
                              Curso Doutorado em Química
                              Tipo Tese
                              Data 15/10/2024
                              Área QUÍMICA
                              Orientador(es)
                              • Amilcar Machulek Junior
                              Coorientador(es)
                                Orientando(s)
                                • Murilo Teodoro Martinez
                                Banca
                                • Amilcar Machulek Junior
                                • Fabrício de Souza Delite
                                • Gleison Antonio Casagrande
                                • Heberton Wender Luiz dos Santos
                                • Lincoln Carlos Silva de Oliveira
                                • Lucas de Melo da Silva
                                • Rodrigo Pereira Cavalcante
                                Resumo A atividade antropogênica gera uma enorme quantidade de poluição atmosférica, deterioração dos solos e contaminação aquática. Os contaminantes emergentes, tais como os antibióticos, são compostos presentes em corpos d´água que apresentam efeitos persistentes e dificuldades de remoção do meio. Estas substâncias são extremamente prejudiciais à saúde humana, levando ao desenvolvimento de microorganismos resistentes e causando potenciais desequilíbrios ambientais. A demanda atual de remediação ambiental vêm recebendo um notável interesse da humanidade, principalmente por tecnologias sustentáveis. Recentemente, diversos sistemas de remediação utilizando materiais heterogêneos para adsorção e degradações fotocatalíticas têm sido extensamente estudados e aplicados em diferentes campos. Devido seu baixo custo, alta disponibilidade ecológica, elevada área superfícial, estrutura porosa e grupos funcionais de superfície, biocarvões têm sido extensivamente utilizado como adsorvente em meio aquático e edáficos. A presente Tese visa o desenvolvimento de biocarvões (BC) a partir da carcaça de tilápia (Oreochromis niloticus) visando a utilização destes materiais como agente remediador do antibiótico oxitetraciclina (OTC) em meio aquoso. Os biocarvões foram sintetizados em atmosfera inerte de nitrogênio em três diferentes temperaturas de pirólise (400, 600 e 800°C), gerando as amostras BC400, BC600 e BC800, respectivamente. Após este processo, foram submetidos a um processo de redução de granulometria em um moinho de bolas de alta energia. Os biocarvões foram magnetizados em solução alcalina de FeSO4.7H2O pelo método de co-precitação, formando o semicondutor magnetita (Fe3O4) sob a superfície da biomassa pirolisada. A caracterização dos biocarvões foi realizada pelas técnicas de TG/DTG, Raman, FTIR, DRX, XPS, MEV, BET e pHPCZ e estudo do pH. As micrografias de MEV mostraram a presença de micropartículas de dimensão entre 11 e 180 µm. A área superficial BET do BCNM600 (24,3970 m2 g-1) foi 1,75 vezes maior que a área do BCT600 (13,9158 m2 g-1). Na espectroscopia FTIR, encontrou-se bandas de absorção associadas à hidroxiapatita (1450 cm-1 e 1030 cm-1) e ao colágeno (2930 cm-1 e 1620 cm-1) presentes nos biocarvões. A banda em 584 cm-1 presentes em BCNM600 e BCNM600 + OTC pode ser atribuído à ligação Fe=O das amostras. Os orbitais Fe 2p destas últimas amostras, contendo os picos localizados em 725,0 e 711,3 eV, são relacionados aos cátions Fe2+ (2p1/2) e Fe3+ (2p3/2). Os orbitais XPS C 1s do BCT600 apresentam picos de energia de ligação em 285,3 eV, 284,4 eV, 287,1 eV e 289,1 eV que correspondem aos grupos C-C/C-H, C-N, C-O e C=O, respectivamente. Estes três orbitais (N 1s, O 1s e C 1s) certamente estão envolvidos na ligação existente entre os grupos funcionais do colágeno presente nos biocarvões com o grupo cetona (receptor de elétrons) da estrutura superficial deste. Os picos de difração característicos da hidroxiapatita presente nos biocarvões são encontrados em 25,9º, 31,9° e 49,6° e a fase cristalina da magnetita em 29,2º, 35,7º e 43,4º. A isoterma de adsorção apresentou uma curva tipo III, com histerese H3 (sólido macroporoso). Na espectroscopia Raman, as razões de intensidade relativa (ID/IG) para BCT600 e BCNM600 foram de 1,139 e 1,059, respectivamente, sugerindo um menor defeito estrutural e maior grau de grafitização para o BCNM600. No estudo de influência do pH, o valor de 7,50 foi escolhido como ideal. O pHPCZ para BCT600 e BCNM600 foi de 8,58 e 4,35, respectivamente. Uma concentração de 50 mg L-1 de OTC foi otimizada no estudo da dosagem do adsorvato. No estudo de dosagem dos biocarvões, 100 mg de biocarvão foi a quantidade escolhida. Para ambos bioadsorventes, o modelo cinético que o que apresentou o melhor ajuste para dados experimentais foi o de Elovich. Considerando os resultados obtidos pelo ajuste não linear dos dados experimentais, a isoterma de adsorção que apresentou melhor ajuste para os biocarvões foi o modelo Sips. No estudo de reutilização, os biocarvões BCT600 e BCNM600 apresentaram uma %R semelhante, de 52,2% e 54,4%, respectivamente. A termodinâmica de adsorção da OTC para os biocarvões foi avaliada. Devido aos valores negativos de ∆Gº, assumiu-se que o processo adsortivo foi favorável e espontâneo. Os valores negativos de ∆Hº entre 20 – 30 kJ mol-1 classificaram a adsorção OTC, para ambos os materiais, como um processo físico e exotérmico. Os valores negativos de ∆Sº para BCT600 e positivos para BCNM600 revelaram uma diminuição e um aumento na aleatoriedade na interface sólido-solução, respectivamente. No estudo de fotocatálise heterogênea, o BCT600 apresentou uma %R e qe de 72,47% e 52,47 mg g-1, respectivamente, e o BCNM600 uma %R e qe de 70,1% e 66,50 mg g-1. Os biocarvões escolhidos do projeto não apresentaram influência significativa no teste de toxicidade de embriões zebrafish, e as frações coloidas do BCT600 e BCNM600 em suspensão apresentaram (em meio EPA, 96 horas) um potencial zeta e tamanho hidrodinâmico de -22,35 mV e -14,91 mV e de 528,34 nm e 856,60 nm, respectivamente. Estes resultados obtidos sugerem a viabilidade destes biocarvões frente à remoção adsortiva e fotocatalítica de oxitetraciclina em soluções aquosas.
                                SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E TESTES DE ATIVIDADE BIOLÓGICA DE COMPLEXOS DE ÍONS LANTÂNIO E EURÓPIO
                                Curso Doutorado em Química
                                Tipo Tese
                                Data 25/09/2024
                                Área QUÍMICA
                                Orientador(es)
                                • Marco Antonio Utrera Martines
                                Coorientador(es)
                                  Orientando(s)
                                  • ESPEDITO DE SOUSA SARAIVA
                                  Banca
                                  • Adriana Pereira Duarte
                                  • Juliana Jorge
                                  • Lincoln Carlos Silva de Oliveira
                                  • Luís Felipe Bricks Bim
                                  • Marco Antonio Utrera Martines
                                  • Marco Aurélio Cebim
                                  • Teofilo Fernando Mazon Cardoso
                                  Resumo Desde o surgimento do conceito dos compostos de coordenação no final da década de 1950, uma grande quantidade de estudos foi relatada na literatura e a pesquisa relacionada abrangeu muitos campos, tais como: catálise, fibras ópticas, sensores químicos, biomarcadores, drug delivery, agentes de contraste e terapia de câncer. Neste contexto, os complexos de íons lantanídeos(III) tem sido muito estudados desde o século XIX devido às suas propriedades espectroscópicas e magnéticas. O campo de pesquisa destes compostos tem crescido muito rapidamente nas últimas duas décadas devido as aplicações em catalisadores industriais, agentes de diagnóstico, sondas moleculares, LEDs, dentre outras. Neste trabalho, foram sintetizados oito compostos de coordenação de íons lantanídeos (La e Eu) com os ligantes ácido ciclobutano-1,1-dicarboxílico (cbdca), 1,10-fenantrolina (phen) and dibenzoilmetano (dbm). Estes compostos foram caracterizados utilizando-se as técnicas de Espectroscopia Vibracional de Absorção na Região no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear de 1H (RMN 1H) e Análise Termogravimétrica (TG/DTG). Também avaliou-se a atividade antibacteriana por meio de microdiluição em caldo e atividade antiproliferativa in vitro. A formação dos compostos de coordenação foi avaliada utilizando FTIR a partir do deslocamento de bandas de absorção dos ligantes livres cbdca, dbm e phen, como também o deslocamento e alargamento dos sinais referentes aos hidrogênios dos ligantes cbdca, dbm e phen nos espectros de RMN 1H. A concentração mínima inibitória (CMI) dos complexos de La2(cbdca)3⸱(H2O)2 e La2(cbdca)3(phen)⸱(H2O) foi determinada frente à Staphylococcus aureus . A atividade antiproliferativa in vitro em células tumorais MCF7 e U251 foi realizada para os precursores orgânicos (ligantes) e para os precursores inorgânicos (sais de lantanídeos), assim como para os 8 complexos de íons lantanídeos.
                                  SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE NANOPARTÍCULA DE SÍLICA MESOPOROSA CONTENDO DOXORRUBICINA E CITARABINA PARA APLICAÇÃO BIOLÓGICA
                                  Curso Doutorado em Química
                                  Tipo Tese
                                  Data 24/05/2024
                                  Área QUÍMICA
                                  Orientador(es)
                                  • Marco Antonio Utrera Martines
                                  Coorientador(es)
                                    Orientando(s)
                                    • Kristiane Fanti Del Pino Santos
                                    Banca
                                    • Adriana Pereira Duarte
                                    • Ana Maria Pires
                                    • Danielle Bogo
                                    • Juliana Jorge
                                    • Marco Antonio Utrera Martines
                                    • Onofre Salgado Siqueira
                                    • Teofilo Fernando Mazon Cardoso
                                    Resumo O câncer constitui um problema de saúde pública pela alta incidência e mortalidade. Os três principais tipos de tratamento para o câncer são: cirurgia, radioterapia e quimioterapia. Esta última é a mais conhecida que utiliza medicamentos para combater as células cancerosas. Dentre os medicamentos utilizados no tratamento quimioterápico estão a citarabina (Ara-C) e a doxorrubicina (Doxo), esses fármacos assim como a maioria dos quimioterápicos não possuem seletividade em células cancerígenas, atacando também células normais e gerando inúmeros efeitos colaterais. Uma alternativa para diminuir esses efeitos são os nanocarreadores que transportam o fármaco até a célula, dentre esses, destacam-se as nanopartículas de sílica mesoporosa (MSNs) por suas características, como a possibilidade de carrear uma quantidade maior de fármaco, podendo modificar sua superfície com moléculas de ácido fólico (AF), que possuem alta afinidade a receptores folato, existentes em maior quantidade nas células cancerígenas. Considerando-se a necessidade de pesquisas que visem a diminuição dos efeitos adversos causados pelos tratamentos convencionais, o presente trabalho teve como objetivo a realização da síntese e caracterização de MSNs contendo os agentes quimioterápicos Ara-C e Doxo e o direcionador AF. As caracterizações foram realizadas por espalhamento de luz dinâmico (DLS), análise de área superficial e porosidade pelo método de Brunauer-Emmett-Teller (BET), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), espectroscopia de absorção da região do infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA), análise elementar (AE) e ensaios de citotoxicidade realizado com o corante sulforrodamina B (nas linhagens aderentes) e MTT {brometo de [3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazólio]} (na linhagem não aderente, K562). A síntese das MSNs foi confirmada por FTIR e TGA. A morfologia esférica e o tamanho nanométrico (~18 nm) foi analisado por TEM, BET e DLS respectivamente. A adição dos fármacos foi confirmada por FTIR e quantificada por AE e TGA (Ara-C ~2 e ~4,8%; Doxo ~7% respectivamente), assim como a adição do AF (~8 e ~5% respectivamente). Os resultados obtidos no ensaio de atividade antiproliferativa demonstraram que as MSNs contendo os fármacos apresentaram atividade citotóxica reduzida (GI50 < 4 µg/mL comparadas com o fármaco puro) com índice de seletividade frente as linhagens não neoplásicas NIH-3T3 de 300 vezes mais seletiva frente a K562, 200 vezes (U251) e 180 vezes (MCF7) na amostra MSNs@COOH-Ara-C e 12 vezes mais seletiva frente a K562 e U251, 25 vezes (MCF7) na amostra MSNs@COOH-Doxo; frente a linhagem não neoplásica J774 foi de 20, 13 e 12 respectivamente mais seletiva na amostra MSNs@COOH-Ara-C de 10, 10 e 21 na amostra MSNs@COOH-Doxo; e na linhagem não neoplásica HUVEC o índice de seletividade foi de 33, 22, 20 respectivamente mais seletiva perante a amostra MSNs@COOH-Ara-C. A atividade antitumoral in vivo apresentou menor volume tumoral frente a amostra MSNs@COOH-Ara-C (2 mg/kg) de 99,6% e de 99,1% frente a amostra MSNs@COOH-Doxo, e inibição do crescimento tumoral de 92,1% frente a amostra MSNs@COOH-Ara-C (2 mg/kg) e de 90,7% frente a amostra MSNs@COOH-Doxo, ambas em comparação ao controle negativo (p < 0,01), resultado este, melhor que os obtidos Ara-C (89,5%) e Doxo (84,2%). Em suma, as MSNs demonstraram ser matrizes promissoras para o carreamento dos agentes quimioterápicos estudados.
                                    OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DE COMPÓSITO OBTIDO A PARTIR DE BORRACHA NATURAL E REFORÇOS PROVENIENTES DE RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS: AVALIAÇÃO DO COMPORTAMENTO TÉRMICO E DA TOXICIDADE FRENTE ARTEMIA SALINA
                                    Curso Doutorado em Química
                                    Tipo Tese
                                    Data 15/05/2024
                                    Área QUÍMICA
                                    Orientador(es)
                                    • Lincoln Carlos Silva de Oliveira
                                    Coorientador(es)
                                    • Felicia Megumi Ito
                                    Orientando(s)
                                    • Talina Meirely Nery dos Santos
                                    Banca
                                    • Geziel Rodrigues de Andrade
                                    • Hygor Rodrigues de Oliveira
                                    • Joao Batista Gomes de Souza
                                    • JOICE FERREIRA DE QUEIROZ
                                    • Lincoln Carlos Silva de Oliveira
                                    • Rodrigo Pereira Cavalcante
                                    • Silvio Cesar de Oliveira
                                    Resumo A borracha natural (BN) oriunda da seringueira Hevea brasiliensis é essencial na fabricação de pneus devido a suas propriedades únicas com destaque para elasticidade, resistência ao desgaste, impermeabilidade para líquidos e gases e isolantes. Tradicionalmente, são adicionados reforços como negro de fumo e sílica, mas isso ocasiona diversos impactos ambientais. Alternativas sustentáveis, como compósitos de BN/celulose e BN/líquido da castanha de caju (LCC), mantêm ou melhoram as propriedades mecânicas da borracha, reduzindo a dependência de recursos não renováveis. Além disso, o LCC possui propriedades antioxidantes e potencial larvicida contra o Aedes aegypti. Neste contexto, objetivou-se desenvolver e caracterizar compósitos de BN reforçado com celulose extraída do bagaço de cana-de-açúcar (BCA) e surfactante de LCC (sLCC) para verificar a influência destes materiais nas propriedades mecânicas e no comportamento térmico da BN, para uma possível aplicação na produção de membranas com ação inibidora da larva de mosquito Aedes aegypti, transmissor de doenças como a Dengue, Zika, Chikungunya e Febre amarela. O látex foi adquirido comercialmente pela empresa Bassan - SP, a celulose foi obtida a partir da purificação do BCA e o sLCC foi obtido a partir da saponificação do LCC. A BN e os compósitos foram obtidos pelo método Casting, para comparar o comportamento nos compósitos, empregou-se celulose comercial (CO) e celulose obtida a partir do BCA. A nomenclatura adotada para a borracha e compósitos obtidos, foram: 1) BN, 2) BN/CEL CO, 3) BN/CEL BCA, 4) BN/sLCC, 5) BN/CEL CO/sLCC e 6) BN/CEL BCA/sLCC. A BN e compósitos foram caracterizados pelas técnicas de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Termogravimetria/Termogravimetria Derivada (TG/DTG), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Análise Dinâmico-Mecânica (DMA), Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). Também foi realizada análise de toxicidade aguda frente a Artemia salina, para as amostras BN, BN/CEL BCA, BN/sLCC e BN/CEL BCA/sLCC. O método Casting mostrou-se eficaz, pois foi possível obter a membrana de BN e os compósitos. As curvas TG e DSC foram obtidas em diferentes atmosferas (nitrogênio e ar sintético), com razão de aquecimento de 5, 10, 15 e 20 ºC min-1. As curvas TG/DTG indicaram estabilidade térmica distintas para BN e os compósitos quando comparadas diferentes atmosferas, em ar sintético em torno de 235-275 ºC e em N2 em torno de 245-290 ºC. As curvas DSC mostraram que as temperaturas de transição vítrea (Tg) da BN e dos compósitos ficaram em torno de -60 ºC, indicando que as adições dos materiais na borracha não interferiram na Tg. Os espectros de FTIR e as curvas DSC indicaram perfil similar para ambas celuloses, o que pode indicar a eficiência no processo de purificação da CEL BCA. O espectro de FTIR do compósito BN/CEL BCA/sLCC apresentou bandas características dos materiais adicionados na BN (3400, 3000-2840, 1600, 1440-1220, 821 cm-1). As micrografias da superfície das celuloses indicam morfologias diferentes, a celulose BCA apresentou fibras alongadas e irregulares enquanto a comercial, fibras curtas e fragmentadas devido o processo de tamisação. Os compósitos obtidos contendo celulose apresentaram sistema bifásico. As curvas DMA apresentaram temperaturas de transição vítrea (Tg) em torno de -60 ºC, porém, a membrana de BN e o compósito BN/sLCC apresentaram perfis de curvas incomuns e temperaturas de Tg em -52.6 °C, o que requer estudos posteriores. A análise de toxicidade aguda com Artemia salina mostrou-se atóxicas nos diferentes tempos de exposições submetidos. Além disso, nota-se que a adição de CEL BCA e do sLCC na BN, contribuíram para um aumento de CL50 em relação a amostra não modificada (BN). Conclui-se que as adições dos materiais na BN não causaram impactos negativos nas características da BN, o que possibilita uma gama possibilidades de aplicabilidades para o material produzido.
                                    DETERMINAÇÃO DE TEORES DE ÓLEOS CONTAMINANTES EM BIODIESEL OBTIDO DO ÓLEO RESIDUAL DO PROCESSAMENTO INDUSTRIAL DE TILÁPIA DO NILO POR TERMOGRAVIMETRIA QUASI-ISOTÉRMICA (TGA-qISO) E CALORIMETRIA EXPLORATÓRIA DIFERENCIAL (DSC)
                                    Curso Doutorado em Química
                                    Tipo Tese
                                    Data 13/05/2024
                                    Área QUÍMICA
                                    Orientador(es)
                                    • Lincoln Carlos Silva de Oliveira
                                    Coorientador(es)
                                      Orientando(s)
                                      • Mário Rodrigues Cortes
                                      Banca
                                      • GEMIMA DOS SANTOS
                                      • JOICE FERREIRA DE QUEIROZ
                                      • Leandro Moreira de Campos Pinto
                                      • Lincoln Carlos Silva de Oliveira
                                      • Luciana Marcal Ravaglia
                                      • Marcio José Rodrigues Amorim
                                      • Simone Reis Santos
                                      Resumo O processo de filetagem da tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) gera cerca de 70% de resíduos, que incluem: cabeça, vísceras, peles e escamas. Uma destinação promissora para esses resíduos é na a produção de biocombustível. No Brasil, o biodiesel é utilizado em misturas ao diesel, que atualmente é comercializada em 12% (v/v) de biodiesel/diesel (B12). As blendas diesel-biodiesel podem ser adulteradas por adição ilegal de óleo vegetal de menor valor, que
                                      pode causar superaquecimento e aceleração excessiva do motor, além de aumentar o consumo do combustível e a emissão de material particulado, o que resulta em prejuízos econômicos ao
                                      consumidor e danos ambientais. O presente trabalho teve como objetivo a determinação dos teores de óleos contaminantes em biodiesel obtido do óleo residual do processamento industrial
                                      de tilápia do Nilo por Termogravimetria quase-isotérmica (TGA-qISO) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). O óleo de tilápia bruto foi obtido a partir da cocção da carcaça da tilápia. Realizou-se o refino do óleo e obteve-se o biodiesel por transesterificação via catálisealcalina, na razão molar de 1:6 (óleo: metanol) e 0,5% (m/m) de hidróxido de potássio como catalisador. Determinaram-se os parâmetros físico-químicos do óleo e biodiesel e a composição
                                      química destes através das técnicas Cromatografia a Gás com Detector de Ionização de Chama (CG-DIC), Espectroscopia na Região do Infravermelho (FTIR) e Ressonância Magnética
                                      Nuclear de Hidrogênio (RMN de 1H). Avaliou-se o comportamento térmico pelas técnicas Temogravimetria/Temogravimetria Derivada (TG/DTG) e DSC. Prepararam-se misturas óleo de tilápia (OT) e biodiesel (BD) nas proporções em massa de OT: BD (5:95 m/m), OT: BD
                                      (10:90 m/m), OT: BD (15:85 m/m), OT: BD (20:80 m/m), OT: BD (25:75 m/m) e OT: BD (30:70 m/m). Essas misturas foram usadas para construir a curva de calibração das técnicas TGA-qISO e DSC. Preparou-se três amostras nas concentrações 7,01 OT %, 16,66 OT % e 27,05 OT % para avaliar a eficiência das técnicas TGA-qISO e DSC para determinar o teor de óleo em mistura biodiesel/óleo. O óleo de tilápia apresentou baixo teor de água e o índice de acidez, o que possibilitou a obtenção do biodiesel via catálise alcalina. O biodiesel exibiu densidade e índice de iodo em conformidade com a literatura e a Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP), no entanto, a estabilidade oxidativa, teor de água e o teor éster ficaram fora dos limites da legislação. Os ácidos graxos majoritários do óleo de tilápia foram mirístico (4,10%), palmítico (37,63%), palmitoleico (8,99%), esteárico (7,96%), oleico
                                      (4,56%) e linoleico (21,03%). As técnicas FTIR e RMN de 1H confirmaram a conversão do óleo de tilápia em biodiesel, com o aparecimento da banda em 1435 cm-1 e do pico entre 3,66
                                      e 3,62 ppm, respectivamente. A estabilidade térmica do óleo mostrou-se menor em atmosfera de ar sintético do que em nitrogênio, devido à oxidação dos ácidos graxos poli e
                                      monoinsaturados, enquanto o biodiesel apresenta estabilidade térmica similar independente da atmosfera empregada. O estudo de cristalização mostrou que o biodiesel cristaliza e funde em
                                      faixas de temperaturas menores que o óleo de tilápia. As misturas biodiesel/óleo apresentaram duas etapas de perda de massa, a primeira entre 100 a 200 ºC, que foi atribuída à decomposição
                                      do biodiesel e a partir de 250 ºC à decomposição do óleo. As medidas TGA-qISO apresentaram curvas analíticas com coeficiente de correlação (r) de 0,9999, enquanto nas análises de DSC
                                      obteve-se r de -0,9727 e -0,9903. A análise de variância (ANOVA) confirmou que não existe diferença significativa entre as medidas realizadas por TGA-qISO e DSC. Esse resultado evidência que ambas as técnicas podem ser usadas para determinar adulteração de óleo em amostras de biodiesel.
                                      DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÕES DE DISPOSITIVOS ANALÍTICOS DE BAIXO CUSTO FABRICADOS EM SUBSTRATO DE PAPEL
                                      Curso Doutorado em Química
                                      Tipo Tese
                                      Data 10/04/2024
                                      Área QUÍMICA
                                      Orientador(es)
                                      • Bruno Gabriel Lucca
                                      Coorientador(es)
                                        Orientando(s)
                                        • Amanda Caroline Nava Pinheiro
                                        Banca
                                        • Anielle Christine Almeida Silva
                                        • Bruno Gabriel Lucca
                                        • Diógenes Meneses dos Santos
                                        • JACQUELINE MARQUES PETRONI
                                        • Joao Batista Gomes de Souza
                                        • Jorge Luiz Raposo Junior
                                        • Rodrigo Amorim Bezerra da Silva
                                        Resumo Os dispositivos analíticos de papel (PAD) vêm se apresentando como uma fundamental ferramenta para testes analíticos in loco, uma vez que apresentam baixo custo, fácil manuseio e se torna uma metodologia portátil. O desenvolvimento dos dispositivos analíticos de papel vem cada vez mais sendo explorado, tendo, dessa forma, grandes possibilidades de uso do que já vem sendo relatado na literatura e até mesmo aprimoramento ou desenvolvimento de novas técnicas. Nesse tipo de dispositivo, as leituras colorimétricas se tornam um método para a obtenção de dados, o que permite também análises qualitativas e quantitativas e, em alguns casos, se faz possível análises multiplexadas (variação de concentração de um mesmo analito). As metodologias para alteração de cor para análises podem ocorrer de diversos modos, sendo eles: por nanopartículas, corantes, redox e indicadores de pH, e cada um dos procedimentos apresentam suas vantagens e desvantagens. Nesse sentido, fica claro o estudo da execução do método para avaliar qual melhor se aplica ao interesse. Esse tipo de metodologia apresenta diversas variáveis, que devem ser trabalhadas. Entre elas, estão a produção em si dos dispositivos, o estudo do substrato e da barreira e, principalmente, o estudo das imagens capturadas. Neste capítulo será apresentado um breve levantamento bibliográfico referente ao estudo da cor e a captura da imagem e o substrato utilizado, sendo ele o papel.
                                        SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE NANOTUBOS DE TiO2 DECORADOS COM ESTRUTURAS METAL-ORGÂNICAS PARA FOTOELETROCATÁLISE
                                        Curso Doutorado em Química
                                        Tipo Tese
                                        Data 28/02/2024
                                        Área QUÍMICA
                                        Orientador(es)
                                        • Amilcar Machulek Junior
                                        Coorientador(es)
                                        • Rodrigo Pereira Cavalcante
                                        Orientando(s)
                                        • Thalita Ferreira da Silva
                                        Banca
                                        • Amilcar Machulek Junior
                                        • DIEGO STÉFANI TEODORO MARTINEZ
                                        • Fabio Gozzi
                                        • Gleison Antonio Casagrande
                                        • Lincoln Carlos Silva de Oliveira
                                        • Lucas de Melo da Silva
                                        • Silvio Cesar de Oliveira
                                        Resumo O esgotamento das reservas de combustíveis fósseis, rápido crescimento populacional e crescentes preocupações com a poluição ambiental levaram à busca por biocombustíveis. O biodiesel é um dos mais promissores e durante sua fabricação 10 % em massa de glicerol é obtido como subproduto no processo. Por ser amplamente disponível e barato, a valorização do glicerol não é apenas incentivada pelo consenso global sobre neutralização de carbono, mas também altamente rentável economicamente. Isso é relevante quando se trata da produção seletiva de produtos como gliceraldeído (GAD) e diidroxiacetona (DHA), que são precursores chave na síntese de cosméticos, polímeros e emulsificantes. Nesse sentido, um caminho promissor para a obtenção de subprodutos de maior valor agregado utilizando o glicerol é a partir do emprego da fotoeletrocatálise (FEC). Dessa forma, o emprego de estruturas orgânicas metálicas (MOFs, sigla derivada do inglês “Metal-organic frameworks”), as quais são uma nova classe de materiais, chama atenção devido suas propriedades físico-químicas. As IRMOF, MIL, ZIF e UiO são as MOFs mais conhecidas e empregadas no estudo de armazenamento de gás e catálise. Além disso, MOFs baseadas em Fe apresentam grande potencial como fotocatalisadores altamente eficazes para aplicações de tratamento de água. No presente trabalho foi investigado a síntese, caracterização e aplicação de eletrodos de nanotubo de TiO2 decorados com UiO-66 e UiO-66 modificadas por melamina (ZrMOF-1, Zr-MOF-2 e Zr-MOF-3) na FEC do glicerol e MIL-53(Fe) para a degradação eletroquímica fotoassistida de 2,4-dimetilanilina (2,4-DMA) sob irradiação de luz visível. Os nanotubos de TiO2 foram preparados por anodização e calcinados à 450 °C por 2 h. As MOFs foram preparadas por síntese solvotermal e aplicadas sobre os nanotubos de TiO2 pela técnica de moldagem por gota (drop casting) e fixadas com 70 µL de nafion®. As propriedades morfológicas, estruturais e estabilidade térmica dos materiais sintetizados foram analisadas. As micrografias de MEV e TEM mostraram a presença de nanopartículas cúbicas de aproximadamente 100 nm. O uso da melamina provocou um aumento da área superficial determinada pela técnica de BET. Nos espectros de IV, o pico em 1089 cm-1 presentes nas MOFs modificadas pode ser atribuído à ligação C=N da melamina e a presença de Zr3p, O1s e C1s nos resultados de XPS confirmaram a estrutura do UiO-66. A banda de absorção dos grupos carboxila coordenados aos centros de ferro é observada por FTIR em 1550 cm-1, enquanto um pico em 538 cm-1 está relacionado à formação de ligações metal-oxo entre o grupo carboxílico do ácido tereftálico e o Fe3+. Os picos de difração característicos do MIL-53(Fe) são encontrados em 9,1° e 11,1°. A isoterma de adsorção apresenta uma curva tipo I, que informa sobre a microporosidade do MIL-53(Fe). Os subprodutos da FEC do glicerol foram monitorados por cromatografia liquida de alta eficiência (CLAE). O resultado de FEC aplicando um potencial de +1,2 V em pH 3 apresentou uma seletividade de 50 % para o subproduto DHA em apenas 3 h de experimento para o eletrodo de nanotubo de TiO2 decorado com 250 µg cm-2 do Zr-MOF-1. A atividade fotoeletroquímica do MIL-53(Fe) em pH 3,0 foi otimizada utilizando um planejamento experimental do tipo delineamento composto central (DCC), tendo concentração de H2O2 / mg L-1, potencial elétrico aplicado / V e tempo de reação / min como variáveis em estudo. Após a adição de 10 mg L-1 H2O2, uma degradação de 74,4 % de 2,4-DMA foi alcançada em 1,0 V após 110 min, superando os 57% alcançados usando um fotoânodo de nanotubo de TiO2 não modificado. A modificação adicional do MIL-53(Fe) com melamina permitiu a obtenção de uma degradação quase total. Uma via de degradação plausível para 2,4-DMA é discutida a partir dos resultados de RMN e HPLC-MS/MS. Este trabalho demonstra a promissora atividade fotoeletrocatalítica de fotoanodos de TiO2 decorados com Fe-MOFs.
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