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WAGNER DO NASCIMENTO SOARES
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Síntese eletrocatalítica de biodiesel sobre eletrodo de α-Fe2O3 modificado com nanopartículas de Pt
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Data: 22/12/2023
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O diesel, derivado do petróleo, ainda é bastante utilizado como fonte de combustível para motores a combustão, porém emite gases poluentes como o CO2. Uma alternativa mais ecologicamente viável é o biodiesel por ser considerado renovável e biodegradável. Neste estudo foi proposto o preparo de eletrodos de hematita (α-Fe2O3) sobre substrato condutor visando sua aplicação na síntese eletroquímica de biodiesel. Caracterização estrutural dos filmes feita por Difratometria de raios X (DRX) revelaram a fase da fase α-Fe2O3 com grupo de simetria espacial (R c). O eletrodo de α-Fe2O3 foi modificado com nanopartículas de platina (PtNP) utilizando-se simples método da fotorredução. Planos de difração característicos de platina metálica (Pt) com estrutura cúbica foram registrados e comparados ao cartão ICSD nº 243678. Com base na espectroscopia de UV-Vis foi possível verificar a energia de banda proibida (EBG) dos filmes de α-Fe2O3 ePtNP/α-Fe2O3, que apresentaram valores de aproximadamente 2,1 eV. As medidas eletroquímicas mostraram que o material é semicondutor do tipo-n, ou seja, pode ser utilizado como fotoânodo. Verificou-se que a polarização do eletrodo de α-Fe2O3 promove mudanças no pH do sistema eletrólito da célula eletroquímica, para região alcalina da escala de pH. Neste estudo, pH 14 foi registrado na solução reacional quando eletrodos de α-Fe2O3, PtNP/ α-Fe2O3 e Pt foram polarizados em 2,7, 3,1 e 5,0 V, respectivamente. Este resultado mostra a necessidade de potenciais relativamente baixos para síntese eletroquímica do biocombustível. Estudos com a síntese do biodiesel foi realizada em diferentes condições. Para efeito de comparação, além da rota eletroquímica, o biodiesel foi sintetizado por rota convencional. Na síntese do biodiesel foi utilizado ácido oleico, 300 µL de solução aquosa de KCl 0,1 mol L-1 e metanol como fonte de reagentes precursores. Na rota eletroquímica deve ocorrer a redução da molécula de água no cátodo, com formação de hidroxila (OH-), que reage com o álcool (CH3OH) para formar o metóxi. Para efeito de comparação, biodiesel foi preparado por rota convencional, tendo KOH como fonte de grupos OH-. O alcóxi formado durante a síntese do bio combustível (metóxi) é extremamente nucleofílico e reage com ácido oleico formando o biodiesel. Medidas termogravimétricas (TGA) e de cromatografia (CG-EM) foram realizadas para avaliar os produtos da catálise. Os resultados CG-EM mostram que rota eletroquímica promoveu a formação dos ésteres metílicos: hexadecanoato de metila, 11-Octadecacenoato de metila e estearato de metila.
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MARIA JOSEÍTA DOS SANTOS COSTA
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Filmes de tungstatos metálicos do tipo AWO4 (A = Fe, Co, Ni e Cu) como eletrodos para sistemas de armazenamento e conversão de energia solar
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Data: 15/12/2023
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Os materiais semicondutores baseados em tungstatos metálicos podem ser utilizados como filmes para processos fotoeletrocatalíticos e como eletrodos em baterias para armazenamento de energia. Este trabalho de tese apresenta o preparo de filmes finos de estruturas do tipo AWO4 (A = Fe, Ni, Co e Cu) sobre substrato condutor transparente utilizando o método de precursores poliméricos. As caracterizações estruturais revelaram fases puras para os filmes de NiWO4, CoWO4 (monoclínica) e CuWO4 (triclínica). Contudo, na amostra de FeWO4 foi observado a presença de Fe2W3O12. Os estudos das propriedades ópticas indicam que todos os filmes apresentam absorção de radiação na região visível do espectro solar, com valores de energia de banda proibida (Ebg) que variam de 1,9 a 2,5 eV. A morfologia dos filmes obtida por imagens de Microscopia eletrônica de varredura (MEV) indica que as amostras são constituídas por partículas de formatos distintos e tamanhos médio variando de 24 a 92 nm. A superfície porosa dos filmes também indica um maior contato com o eletrólito para as aplicações dos eletrodos. As estratégias como homojunção desses materiais e dopagem foram estudadas para aplicações ambientais voltadas a formação de supercapacitores e fotocatalisadores na degradação de poluentes emergentes em meio aquoso. O eletrodo de óxido misto FeWO4|Fe2W3O12 revelou notável característica de supercapacitor com capacitância específica de 75 F g–1 a 5 mV s–1, densidade de energia de 3,73 Wh kg–1, densidade de potência de 582,1 W kg-1 e ciclagem eletroquímica de longo prazo com uma retenção capacitiva de 94,04% após 6.000 ciclos em eletrólito aquoso neutro. As medidas fotoeletroquímica dos filmes mostraram um fotopotencial negativo e densidade de fotocorrente anódica entre 15 a 48 mA cm-2 em 1,0 V vs Ag/AgCl, característico dos óxidos semicondutores do tipo-n. No entanto, a dopagem iônica com íons de lítio e magnésio possibilitou a mudança do comportamento do CuWO4 para tipo-p, como fotopotencial positivo e densidade de corrente catódica entre 64 e 123 mA cm-2 em -0,4 V vs Ag/AgCl, ampliando novas aplicações com este eletrodo. Além disso, o eletrodo com homojunção NiWO4|CoWO4 apresentou excelente desempenho fotoeletrocatalítico para a remoção de progesterona (92% em 150 min) sob irradiação de luz policromática. Ambas aplicações são de extrema importância para obtenção de um meio ambiente sustentável sem comprometê-lo ao utilizar os seus recursos naturais. Com base nos resultados obtidos, sugerimos que os novos materiais à base de tungstatos têm grande potencial em aplicações ambientais que possam melhorar a qualidade de vida de todos os seres. Além disso, considerando que os materiais conseguem absorver radiação visível, acredita-se que esses estudos contribuam para o desenvolvimento de tecnologias relacionadas a armazenagem e ao aproveitamento da energia solar.
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NATÁLIA DA SILVA FERREIRA
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Ação anticorrosiva de compósitos PANI-Zn sulfonada aplicadas em resinas epóxi para proteção da liga AA6061-T651
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Orientador : JOSE MILTON ELIAS DE MATOS
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Data: 01/12/2023
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A corrosão é um processo espontâneo que gera gastos exorbitantes de dinheiro e de tempo. Então, visando a proteção de ligas metálicas, estudam-se a possibilidade da aplicação da resina epóxi por conta de sua boa capacidade de aderência ao substrato metálico. Entretanto, por ser porosa e frágil, torna-se prático e eficiente, a incorporação de componentes anticorrosivos na resina. Baseando nisto, este projeto visa utilizar a PANI ou compósito de PANI-Zinco como componente anticorrosivo no epóxi para proteger a liga AA6061-T651 do processo de corrosão. Para isto, foram sintetizados compósitos de PANI pura e dopados com zinco, em diferentes proporções, e os incorporaram na resina epóxi, para verificar a performance anticorrosiva sobre o AA6061-T651. Os compósitos de PANI e PANI-Zn (com 1, 2 e 4% de Zinco em g/ g de anilina) foram sintetizados por polimerização química utilizando peróxido de hidrogênio e ácido sulfúrico, como agente oxidante e dopante, respectivamente, em temperatura ambiente. Para misturar em resina epóxi, os compósitos lavados e secos foram dissolvidos em etanol/NMP (1:1) e, após esta mistura, adicionou-se o agente endurecedor de base poliamina até ficar completamente azul. Revestiu-se os eletrodos lixados e limpos e posto em repouso por 7 dias, a temperatura ambiente, finalizando a cura com aquecimento a 70 °C, no último dia, por 1 hora. Foram realizadas caracterizações como FTIR, UV-Vis, DRX e XPS nos compósitos PANI e PANI-Zn (1, 2 e 4%). Além disto, foram realizadas análises microscópicas dos compósitos e dos revestimentos. Em vista de determinar a sua performance anticorrosiva, foram realizadas medidas de potencial de circuito aberto (PCA), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e curvas de polarização. Como resultado, os espectros da região infravermelho e do UV-Vis confirmaram a síntese da PANI, especificamente no estado sal de esmeraldina. Além disto, o resultado de FTIR demonstrou que a cadeia da PANI apresenta grupos sulfonados devido à dopagem com H2SO4 e grupos sulfatos dos sais utilizados na síntese. Porém, ao realizar o espectro do XPS, foram observadas que somente a PZn2 se encontra no estado sal de esmeraldina, enquanto as outras amostras estão no estado intermediário chamado de proto-esmeraldina. Além disto, o XPS demonstrou a presença de zinco nas amostras PZn1, PZn2 e PZn4 comprovando que a quantidade de zinco influenciou na formação de pólarons e dipólarons e por conseguinte, afetou no resultado final na proteção à corrosão. Além destas informações, através do espectro de DRX, foram demonstradas que os compósitos são semicristalinos, sendo a PZn1 o compósito com tendência mais amorfa, enquanto PANI e PZn4 possuem um caráter mais cristalino. Entretanto, este caráter diminui a estabilidade térmica do material e o leva a se degradar em temperatura mais baixas. Olhando para estas características e aplicando os compósitos na produção de revestimentos de epóxi, foi observado a formação de uma camada fina, na escala micro (µ), porém rígida, de cor azulada, devido à desdopagem pelo agente endurecedor. Pela análise eletroquímica, a quantidade de 2% (g/g) de zinco em relação à anilina demonstrou uma performance anticorrosiva mais eficiente, devido à proteção por barreira, proteção anódica e, até mesmo, proteção catódica. Com isto, o revestimento de E-PZn2 pode ser considerado uma opção de baixo custo, ambientalmente favorável e eficiente para proteção das ligas AA6061-T651
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EDIELSON DE MIRANDA SANTOS
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EFEITOS DA METODOLOGIA BASEADA EM PROBLEMAS (PROBLEM BASED LEARNING- PBL) NO ENGAJAMENTO DOS ESTUDANTES EM AULAS REMOTAS DE QUÍMICA: UM ESTUDO DE CASO NO ENSINO SUPERIOR
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Orientador : EVERSON THIAGO SANTOS GERONCIO DA SILVA
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Data: 30/11/2023
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O fechamento das instituições de ensino em decorrência da pandemia do COVID-19 impactou diretamente a oferta das aulas presenciais. Desse modo, o ensino emergencial remoto ganhou força e espaço para que fosse garantida a continuidade das aulas, e juntamente com ele surgiram diversas dificuldades que impactaram o processo de ensino aprendizagem, tais como: falta de acesso à internet, formação específica do professor para lidar com essa modalidade de ensino, domínio das ferramentas tecnológicas, falta de dispositivos, uso apropriado de metodologias capazes de manter e aprofundar o engajamento dos alunos nas atividades propostas. Considerando que toda mudança requer adaptação, o presente trabalho tem como objetivo investigar a influência da metodologia PBL como estratégia de aprendizagem na promoção do engajamento estudantil na disciplina de eletroquímica no ensino superior, utilizando-se de problemas de química de menor complexidade de modo a avaliar o engajamento na construção dos conceitos e soluções apresentadas. Para isso, problemas simples referentes aos objetos de conhecimentos abordados em cada módulo da disciplina foram desenvolvidos e apresentados e, com auxílio de relatórios de progressão, além de observação em sala de aula virtual, foi possível avaliar os indicadores de engajamento, desempenho e aceitação da turma em relação às atividades propostas. A análise dos resultados evidenciou que 100% dos pesquisados foram favoráveis ao formato de implementação da PBL, 87,5% dos alunos acreditam que o método influenciou positivamente o engajamento nas aulas remotas. Assim, com base nesses resultados é possível afirmar que a aplicação de metodologias ativas pode ser uma estratégia efetiva tanto na implementação dessas novas metodologias, quando no desempenho acadêmico dos alunos.
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IARA SOARES ROCHA
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NANOPARTÍCULAS DE AZUL DA PRÚSSIA FUNCIONALIZADAS COM SAL DE PERILENO PARA FOTOTERAPIA: SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES SUPRAMOLECULARES
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Orientador : WELTER CANTANHEDE DA SILVA
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Data: 20/11/2023
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O complexo metálico conhecido como azul da Prússia (Fe III 4 [Fe II (CN) 6 ] 3 ·nH 2 O) apresenta importantes participações no âmbito científico, como na biomedicina para teranósticos, sensores químicos e biossensores, terapia fotodinâmica (TFD) e fototérmica (TFT). Esse complexo apresenta propriedades relevantes para diversas áreas de pesquisas, o que gera uma busca para o aprimoramento de materiais híbridos tendo-o como base. Partindo desse princípio o presente trabalho busca entender as interações supramoleculares e propriedades que o complexo de azul da Prússia (PB) apresenta quando associado a um sal derivado de Perileno (PTK). As sínteses dos materiais foram realizadas utilizando os princípios do método da coprecipitação. As análises da espectroscopia de UV-VIS para o material híbrido mostram as bandas características do Perileno em comprimentos de onda 439 e 467 nm, e um deslocamento hipsocrômico da banda de intervalência do azul da Prússia em 15 nm. O espectro vibracional na região do infravermelho mostrou uma banda intensa em 2085 cm -1 correspondente à ligação C≡N do azul da Prússia, e bandas de menor intensidade em 1758 cm - 1 e 1723 cm -1 referentes à ligação do grupo carbonila para anidrido e ácido carboxílico respectivamente, da estrutura do sal de Perileno. Os valores da carga superficial por potencial Zeta revelaram que os grupos oriundos do PTK contribuem para uma melhora na dispersão e estabilidade das partículas do azul da Prússia, corroborando com as imagens de Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM) que mostram uma morfologia um pouco diferente embora a tendência para aglomeração seja persistente. Por fim foi realizado o estudo eletroquímico onde obteve-se dois processos redox, com destaque para o segundo processo (verde da Prússia). Todos os resultados evidenciaram a formação de um novo material híbrido, com diferentes potencialidades para as mais diversas áreas, a junção das diferentes propriedades de ambos os materiais mostra a capacidade do novo material para as terapias combinadas TFT/TFD e diagnósticos por imagem.
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PELRRY DA SILVA COSTA
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Otimização das condições de oxidação aeróbica de álcool benzílico empregando nanobastões híbridos de Mg(OH)2-MgO decorados com nanopartículas de ouro sem adição de base
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Orientador : EDMILSON MIRANDA DE MOURA
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Data: 30/10/2023
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As nanoestruturas unidimensionais vêm sendo muito estudadas por conta de suas propriedades únicas. Além disso as nanopartículas de ouro têm sido empregadas como catalisadores bastante efetivos em diversas reações, especialmente na oxidação de álcoois, que produz reagentes muito empregados na indústria. Nesse contexto, o seguinte trabalho teve como objetivo a produção de nanopartículas de ouro suportadas em nanobastões híbridos de Mg(OH)2-MgO para a oxidação seletiva de álcool benzílico. O suporte foi escolhido por conta de sua basicidade intrínseca e propriedades superficiais esperadas da morfologia do suporte. Os nanobastões foram sintetizados por meio de coprecipitação em meio alcalino, seguida de calcinação. As AuNPs foram sintetizadas pela redução com borohidreto de sódio (NaBH4) e estabilizadas com álcool polivinílico (PVA). Para a definição dos parâmetros reacionais foi utilizado uma abordagem multivariada de três fatores (pressão, temperatura e tempo), com a resposta sendo o rendimento de benzaldeído. O EDS exibiu que o montante de ouro disposto sobre o suporte é de 1,14 % e a microscopia eletrônica de transmissão (MET) mostrou uma distribuição uniforme dos nanobastões, com um tamanho médio de 30,61 nm, e das AuNPs sobre a superfície do suporte, com um diâmetro médio de 4,82 nm. Por meio do refinamento Rietveld se determinou que os nanobastões têm 21,6% de MgO, elevando a basicidade do material. Por meio do planejamento fatorial realizado, obteve-se um rendimento de benzaldeído de 54,47 (conversão de 80,1%, com seletividade de 68,0% para benzaldeído. Destarte, foi possível produzir um catalizador com altas conversão e seletividade, sem o emprego de base ou oxidantes estequiométricos.
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JAKELINE COSTA SANTOS
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Efeitos do pH e substrato condutor nas propriedades fotoeletrocatáliticas de filmes de Cu2O como eletrodos para conversão de dióxido de carbono
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Data: 11/10/2023
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Resumo: Estudos têm sido desenvolvidos para mitigar os problemas ambientais provocados pelo aumento da concentração dióxido de carbono (CO2) na atmosfera. Neste contexto, podem-se destacar as pesquisas relacionadas à fotossíntese artificial, que visa converter CO2 em outras moléculas com energia química armazenada. Neste trabalho foi avaliado as propriedades estruturais, ópticas, fotoeletroquímicas e catalíticas de filmes óxido cuproso (Cu2O) eletrodepositados sobre espuma de níquel (ENi) e vidro-FTO, variando as condições de pHs. Medidas de difração de raios X revelaram que após a eletrodeposição o óxido apresenta estrutura octaédrica para o Cu2O. Sinais de baixa intensidade sugerem a presença de NiO quando o óxido foi preparado sobre ENi. A caracterização óptica mostrou que os filmes de Cu2O apresentam uma energia de banda proibida (Ebg) de cerca de 2,3 eV, adequado para absorver radiação visível. Imagens de microscopia eletrônica de varredura revelaram que os filmes do óxido de cobre são formados por microcristais. Medidas fotoeletroquímicas indicaram que os filmes preparados em ENi possuem comportamento de semicondutor tipo-p somente para os filmes obtidos em pH 9 e 10. Estas amostras foram denominadas de ENi-Cu2O-9 e ENi-Cu2O-10. Por outro lado, as amostras preparados em pH 7 e 8 (ENi-Cu2O-7 e ENi-Cu2O-8) apresentam um comportamento de junção p-n, que pode ser atribuído ao NiO formado na síntese eletroquímica. Considerando os valores de fotocorrentes registradas, as condições mais promissoras para os filmes foram obtidas para eletrodos depositados sobre ENi, em pH 8. O filme ENi-Cu2O-8 foi investigado como fotoeletrodo em célula fotoeletroquímica com CO2 em eletrólito inerte, para avaliar a sua fotoatividade para conversão do CO2. Amostra gasosa coletada após 12 h de fotoeletrocatálise foi analisada por Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e sinais de estiramentos de hidrocarabonetos foram registrados e comparados com espectros de outros compostos carbônicos. Os estudos indicam que o filme de ENi-Cu2O-8 possui atividade catalítica para conversão do CO2, sendo observados sinais de estiramentos atribuídos ao metano (CH4) e outros compostos de cadeias carbônicas pequenas.
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LUÍS MIGUEL PINHEIRO DE SOUSA
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A química quântica nas instituições de Ensino Superior públicas no Estado do Piauí: uma análise das percepções dos graduandos em química
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Orientador : ALEXANDRE ARAUJO DE SOUZA
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Data: 10/10/2023
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A Química Quântica é a disciplina fundamental para a compreensão da química contemporânea em termos da estrutura eletrônica da matéria. Sem ela, não se explicam átomos, moléculas, sólidos cristalinos, reações químicas, espectroscopia, semicondutores e nanotecnologia. Por isso, trata-se de disciplina obrigatória em cursos de graduação em química, de forma geral. A disciplina apresenta um grande desafio para os educadores, uma vez que os conceitos envolvidos são bastante abstratos e dissociados do senso comum, e os estudantes em geral têm grande dificuldade no seu aprendizado. O presente trabalho tem por objetivo analisar a perspectiva de discentes do curso de licenciatura em Química em relação às dificuldades de aprendizagem da disciplina, relacionando os resultados com trabalhos presentes na literatura e com a IES em que é ofertada. Para tanto, realizou-se entrevistas com os discentes em que foram discutidos temas específicos da disciplina e do processo de aprendizagem, utilizando-se de um questionário baseado na escala Likert. Os resultados obtidos expõem dificuldades por parte dos alunos na compreensão de conceitos basilares da Química Quântica, que possuem relação com a dificuldade de compreensão dos formalismos matemáticos associados à disciplina, além da ausência de significado para os discentes dos conteúdos discutidos. Concluise que ao corrigir as falhas de construção do conhecimento matemático, aliado a outros fatores como a aplicação de outras metodologias de ensino e avaliação, bem como a formação continuada de professores, haja a possibilidade de mitigar os problemas associados à aprendizagem da Química Quântica.
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ANA PAULA DOS SANTOS ANDRADE
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Avaliação eletroquímica da detecção de p-nitrofenol em amostras de água empregando eletrodo de carbono reaproveitado de pilha
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Orientador : EVERSON THIAGO SANTOS GERONCIO DA SILVA
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Data: 10/10/2023
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P-Nitrofenol é um importante produto da biodegradação de paration e metil-paration, pesticidas amplamente empregados na agricultura. Esse bioproduto é considerado tóxico, podendo causar danos em humanos que incluem febre, dor de cabeça, dificuldades de respiração, e até a morte. Dessa forma, a detecção e quantificação de p-nitrofenol (p-NP) em amostras ambientais são importantes para entender a extensão e o impacto da poluição ambiental, protegendo a saúde humana, garantindo a conformidade regulatória e orientando os esforços de remediação/prevenção. Várias técnicas podem ser empregadas para detecção e quantificação desse analito, mas o elevado custo e dificuldade de realização de medidas in loco, limitam o uso dessas técnicas. Nesse trabalho foi investigado o desempenho eletroquímico de um eletrodo carbono grafite (ECG), obtido a partir do reaproveitamento de pilhas descartadas, para a detecção de p-nitrofenol em amostras de água. O comportamento eletroquímico do sensor eletroquímico fabricado foi caracterizado por voltametrias cíclica (VC) e de pulso diferencial (VPD), onde, avaliou-se parâmetros básicos, como: pH da solução, amplitude de pulso, taxa de varredura, dentre outras. Sob condições analíticas otimizadas, a corrente de pico do analito mostrou uma ampla relação linear com sua concentração em uma faixa de 5μM – 150μM para processos de oxidação e redução, determinado pelo método VPD. O sensor eletroquímico proposto demonstrou boas métricas de sensibilidade, seletividade e precisão na análise de amostras de p-nitrofenol. Dessa forma, acredita-se que o sensor proposto tem potencial para ser empregado em monitoramento local de amostras de água, diminuindo o custo de análise, e tornando o monitoramento ambiental mais democrático.
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TIAGO LINUS SILVA COÊLHO
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Estratégias de preparo de amostra em estudo de carotenoides em caju e minerais em cajuína e murici.
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Orientador : EDIVAN CARVALHO VIEIRA
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Data: 28/09/2023
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Frutas são uma excelente fonte de vitaminas, minerais e antioxidantes que são necessários para o funcionamento adequado do organismo e promoção da saúde humana. Para retirar informações químicas dessas matrizes é necessário passar por uma etapa prévia antes de qualquer análise, o preparo de amostra. Na maioria dos casos, esta é a etapa mais crítica de todo processo analítico, onde os analistas gastam mais tempo afim de obter resultados mais adequados e confiáveis para o estudo proposto. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é a investigação de estratégias de preparo de amostra em estudo de carotenoides em caju e da composição mineral em cajuína e murici. O primeiro estudo realizou a otimização da extração assistida por ultrassom para a determinação de Ca, Cu, Fe, K, Mg, Na, P, S e Zn em Cajuínas por ICP OES. As condições ótimas foram 30 minutos de tempo de sonicação, 4 mL de HNO3 8 mol L-1e 1,5 mL de H2O2. O método proposto apresentou boa exatidão e precisão resultando em resultados robustos comparáveis ao método de referência, tornando-se uma alternativa a digestão por micro-ondas para preparação de amostras em Cajuína e matrizes de sucos similares. Os valores de concentração dos minerais em Cajuína variaram de: 0,98 a 3,4 para Ca, 0,0006 a 0,052 para Cu, 0,02 a 1,49 para Fe, 23,6 a 420,8 para K, 15,8 a 33,2 para Mg, 3,44 a 40,8 para o Na, 9,4 a 23,4 para P, 6,2 a 22,2 para S, 0,2 a 0,8 para Zn (em mg 200mL-1). Em outro estudo, foi avaliado dois métodos de digestão (bloco e ultravioleta) para determinação de Ca, Cu, Fe, K, Mg, Na, P, S E Zn em Murici empregando ICP OES. Aplicou-se um planejamento fatorial para chegar as condições ótimas, fez ensaios de adição e recuperação, por fim, comparou os resultados obtidos pelos dois métodos com a técnica de referência. As condições ótimas para o bloco digestor foram com volume de HNO3 de 6 mL, massa de amostra de 140 mg, concentração de HNO3 de 5,8 mol L-1 e volume de H2O2 de 2,1 mL. Já para o UV, as melhores foram com massa de amostra de 120 mg, concentração de HNO3 de 7 mol L-1 e volume de H2O2 de 2,3 mL. Obteve-se entre 84% e 118%, para os ensaios de adição e recuperação, os resultados das duas técnicas demostram terem boa concordância com os valores obtidos pela digestão assistida por micro-ondas. Os métodos desenvolvidos podem ser considerados de fácil execução, preciso, exato e podem ser usados como uma alternativa para análise de rotina de Ca, P, Cu, Fe, K, Mg, Na, S e Zn em amostra de murici. Um terceiro estudo, realizou a otimização dos métodos EC e EAU para extração de carotenoides do caju. Foi aplicado otimização multivariada sequencial com o planejamento centroide simplex e composto central. Os modelos apresentaram ajuste satisfatório aos dados experimentais, o que resultou em condições ótimas confiáveis, repetíveis e exatas. A aplicação da EAU é mais efetiva em relação a técnica convencional pois apresentou maior rendimento, menor tempo e solução extratora mais simples quando comparada a EC. O teor de carotenoides encontrado em caju vermelho foi superior ao de caju amarelo.
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DIHÊGO HENRIQUE LIMA DAMACENA
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Modificação da saponita com óxidos metálicos: fotodegradação e fotoestabilidade.
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Orientador : JOSY ANTEVELI OSAJIMA FURTINI
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Data: 28/09/2023
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O combate aos poluentes emergentes é um dos problemas de bastante relevância para os pesquisadores, pois são substâncias utilizadas no nosso dia-a-dia como os medicamento, aditivos alimentares, fertilizantes, metabólicos, reguladores e os métodos tradicionais de tratamento de água não conseguem remover esses poluentes. Diante disso, os argilominerais são bastante utilizados quando modificados com óxidos metálico, pois os mesmos possuem melhora na sua capacidade de adsorção, estabilidade química e térmica após a modificação. Sendo assim, este trabalho apresenta duas aplicações para a argila saponita: modificação da saponita com Zinco para aplicação fotocatalítica e pilarização da saponita com zircônio para fotoestabilização de antibiótico. O fotocatalisador ZnO-Saponita teve suas propriedades estruturais, físicas e morfológicas investigadas através das técnicas DRX, FTIR, MEV-EDS, UV-VIS DRS e PL; com confirmação da efetiva formação de nanopartículas de ZnO na fase wurtzita. A atividade fotocatalítica foi realizada utilizando o corante rodamina B como modelo de poluente, apresentando taxa de remoção de 85% utilizando uma lâmpada UV-VIS durante 270 minutos. Além disso, a avaliação do efeito dos inibidores indicou que os radicais hidroxila são os mais efetivos no processo de fotocatalítico. A avaliação dos efluentes após a fotodegradação não apresentaram evidências de toxicidade, sendo assim candidatos promissores para aplicação na remoção de corantes poluentes. O Material Zr-Saponita foi avaliador por DRX, FTIR, MEV-EDS e após a adsorção do cirprofloxacino o mesmo foi irradiado durante 200 horas com lâmpada (160W Hg). Os resultados de Drx, Mev e FTIR demonstram que a pilzarização da argila com Zr ocorreu com sucesso, aumentando o espaçamento basal d001 de 1.12 nm para 1.64 nm. Os testes da atividade antibacteriana demonstraram que o cirpofloxacino adsorvido na saponita manteve sua atividade antibacteriana contra bactérias gram-negativas e gram-positivas antes e depois 200 horas de irradiação.
O aluno possui um artigo pulicado https://doi.org/10.1007/s40710-023-00630-1 no Qaulis A4, um acapítulo de livro aceito e o trabalho da qualifcação será submetido em breve.
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DARLISSON SLAG NERI SILVA
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Investigation of the chemical composition of fruits from Brazilian Cerrado
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Orientador : EDIVAN CARVALHO VIEIRA
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Data: 27/09/2023
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The Cerrado is the world's largest savannah and one of Brazil's richest biomes in terms of biodiversity. Its plants have fruits with high nutritional potential. Despite being rich in nutrients, fruits from the Cerrado are seldom consumed due to a need for more awareness about their nutritional value and challenges in marketing. Thus, this work aims to investigate the nutritional composition of the fruits of the Brazilian Cerrado: buriti (Mauritia flexuosa), pequi (Caryocar brasiliense), murici (Byrsonima crassifolia), guabiraba (Campomanesia xanthocarpa), tucum (Astrocaryum vulgare) and tuturuba (Pouteria macrophylla). Buriti is a significant source of carotenoids, but these compounds have been extracted using laborious and low-effective methods. Thus, buriti was used to optimize the ultrasound-assisted extraction (UAE) method of carotenoids from the pulp. First, the extraction solution was optimized, with the highest yield for the acetone:ethanol mixture (75/25), then mass (80 mg) and time (30 min). For minerals, murici and buriti stand out, with the highest concentrations of Ca (69.1 and 56.0 mg/100 g), Fe is more abundant in tuturubá (29.6 mg/100 g). Bioaccessibility, performed in vitro, showed an average range of variation from 28.4 to 37.7% (K and Ca) concerning the total mineral content, where the global bioaccessible average was 33.9% of the total concentration. The dialyzable fraction (bioavailable concentration) showed a more irregular behavior, with average percentage contents ranging from 7.6 to 20.3% (Mg and Ca). About phenolic compounds, the highest concentration was found in tucum and murici (1640.8 and 1439.3 mg GAE/100 g), but pequi and guabiraba had the lowest (410.9 and 467.5 mg GAE/100 g). Buriti was the one with the highest concentration of carotenoids. Tuturubá, whose carotenoid content was not yet known, presented a content of 204 ± 13 µg g-1, close to that of pequi (211 ± 9 µg g-1), more widely studied. In addition, tuturubá and pequi are good protein sources (139.7 and 124.7 mg g-1) and fiber (38.7 and 33.4%). The highest percentages of lipids were observed for pequi and buriti (60.6 and 50.4%). Principal Component Analysis was performed to confirm whether any sample had a degree of similarity. Total, accessible, and dialyzable potassium, carotenoids, and fiber concentrations were the variables that most influenced PC1 (38%). These variables differentiate the pequi and buriti samples from the others studied. These results highlight the importance of Cerrado fruits as valuable sources of nutrients, which suggests their potential as functional ingredients and health promoters. Valuing and encouraging the consumption of these native fruits can contribute to diversifying the diet and preserving the biodiversity of the Cerrado.
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CAIO LENON CHAVES CARVALHO
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Sensoriamento da Furosemida em Suplementos Alimentares a partir do nanocompósito eletroativo de Co3[Co(CN)6]2/Fe3O4 com β-ciclodextrina sobre Eletrodos de Grafite Recuperados de Baterias de Zn/C Usadas
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Orientador : WELTER CANTANHEDE DA SILVA
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Data: 30/06/2023
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Nas últimas décadas, descobriu-se que a Furosemida (FUR) tem sido amplamente empregada como adulterante químico de suplementos dietéticos para emagrecimento. Como tópico importante da área de segurança alimentar, esta Tese de Doutorado aborda uma nova metodologia eletroanalítica para determinação da FUR em amostras de suplementos alimentares utilizados para perda rápida de peso. Neste propósito, um nanocompósito eletroativo baseado em análogo de azul da Prússia de cobalto (Co 3 [Co(CN) 6 ] 2 ), magnetita (Fe 3 O 4 ) e β-ciclodextrina (CD), Co 3 [Co(CN) 6 ] 2 /Fe 3 O 4 -CD, foi preparado por precipitação química e caracterizado por várias técnicas. Imagens de microscopia eletrônica de transmissão revelaram uma nanoarquitetura híbrida constituída por nanocubos de Co 3 [Co(CN) 6 ] 2 recobertos por nanopartículas ultrapequenas de Fe 3 O 4 , além de uma camada de revestimento de CD. Análises dos resultados dos espectros na região do infravermelho (FTIR) e difratogramas de Raios X do nanocompósito mostraram boa cristalinidade e os principais grupos funcionais referentes aos (nano)componentes isolados. Após a caracterização do Co 3 [Co(CN) 6 ] 2 /Fe 3 O 4 -CD imobilizado na superfície de eletrodos de grafite oriundos de baterias de Zn/C descarregadas(EGB), em eletrólito alcalino, verificou-se a formação de filmes casting definidos como CoOOH/Fe3O4-CD, exibindo alta resposta eletroquímica e estabilidade. Na presença da FUR foi observada uma diminuição significativa na intensidade da corrente de oxidação de Co (3+) OOH/Co (4+) O 2 . Este comportamento pode ser associado a limitação da difusão de íons OH - no espaço intercamadas da estrutura do CoOOH. Desse modo, a inibição da densidade de corrente anódica foi empregado para detecção da FUR por meio de Voltametria de Varredura Linear (VVL). A performance eletroanalítica do eletrodo EGB│Co 3 [Co(CN) 6 ] 2 /Fe 3 O 4 -CD mostrou faixa linear de 0,04 a 4,25 µmol L -1 , excelente sensibilidade (4527 µA mol -1 L) e baixo limite de detecção (6,02 nmol L -1 : 2 ng mL -1 ). A metodologia de detecção da FUR também exibiu alta especificidade, estabilidade de armazenamento e boa precisão. Enquanto, os ensaios em soluções aquosas contendo chás e cápsulas emagrecedoras exibiu níveis de recuperação de suas respectivas concentrações satisfatórios. Portanto, o sensor de baixo custo reportado neste trabalho tem grande potencial para detecção e monitoramento da quantidade da FUR em amostras reais de interesse da saúde humana.
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RUTH HEVELLEN SOUSA RODRIGUES
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OBTENÇÃO DE HIDROGÉIS A BASE DE POLIACRILAMIDA, PECTINA E CONTENDO CINZA DA CASCA DE ARROZ PARA APLICAÇÃO EM FORMULAÇÃO DE MATERIAIS CIMENTÍCIOS
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Orientador : EDVANI CURTI MUNIZ
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Data: 29/06/2023
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Os polímeros superabsorventes (PSAs) estão sendo bastante estudados para atuar como agente de cura interna em materiais cimentício, pois possuem a característica de absorver e liberar água de maneira controlada, o que pode contribuir para o processo de hidratação do meio cimentício, colaborando para melhorar as propriedades do material, como por exemplo, a resistência mecânica. Desta forma, foi sintetizado hidrogéis de poliacrilamida (PAAm), pectina (Pec) e cinza da casca de arroz (CCA), para serem aplicados na matriz cimentícia. Para a síntese dos hidrogéis foi realizado um planejamento fatorial completo 23 com triplicata no ponto central, com o intuito de compreender como diferentes teores de AAm, Pec e CCA, podem afetar as propriedades do hidrogel. Além disso, os PSAs foram caracterizados por FTIR, MEV, DRX e grau de intumescimento. Para o estudo da funcionalidade dos hidrogéis, como agente de cura interna foram adicionados diferentes teores de hidrogel (0,03%, 0,06% e 0,1%) no preparo da argamassa e posteriormente foi testado a resistência mecânica em 7 e 28 dias de cura. Por meio de análise de variância (ANOVA) dos dados de grau de equilíbrio de intumescimento foi possível avaliar os efeitos principais e de interações de cada um dos fatores (teores de AAm, Pec e CCA). Os resultados indicaram que a quantidade de AAm e a Pec contribuem positivamente para a resposta grau de intumescimento (Q), enquanto o fator teor de CCA contribui negativamente para o valor de Q. A adição do PSA em argamassas provocou aumento da resistência mecânica, de forma que o teor de 0,06% apresentou um melhor desempenho em 07 dias de cura (4,07 % acima) e em 28 dias de cura (8,06% acima), quando comparada com a argamassa de referência (sem a adição de PSA) nos mesmos períodos de cura. Desta forma, os resultados obtidos demostraram que a adição do PSA contribui com a hidratação do material cimentício melhorando a resistência mecânica das argamassas estudadas.
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EMANNUEL SOUSA ELIZEU OSÓRIO
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ANÁLISE DE PROPOSTAS DIDÁTICAS BASEADAS NO MÉTODO DE ESTUDO DE CASOS POR ESTUDANTES DE LICENCIATURA EM QUÍMICA
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Orientador : LUCIANA NOBRE DE ABREU FERREIRA
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Data: 19/06/2023
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A formação de professores de química para a educação básica deve possibilitar a implementação de métodos de ensino que ampliem as possibilidades de trabalho docente e tornem os alunos mais independentes e protagonistas de sua aprendizagem. Nessa perspectiva, o método de estudo de casos – variante da Aprendizagem Baseada em Problemas, ou Problem Based Learning (PBL) – apresenta-se como viável para tal, por oferecer ao professor a oportunidade de levar para a sala de aula atividades nas quais o aluno tenha que organizar seu pensamento, trabalhar em grupo e buscar soluções para resolver problemas. Assim, no presente trabalho partimos da hipótese que ambientar professores de química a propostas de ensino problematizadoras os tornaria mais preparados a desenvolvê-las e aplicá-las durante o exercício de sua profissão. Para tanto, tomamos como objetivo analisar o processo de produção de casos investigativos para a educação básica por alunos de Licenciatura em Química a partir da realização de uma proposta formativa baseada no Método de Estudo de Casos no decurso de uma disciplina de Metodologia do Ensino de Química. A proposta compreendeu a resolução de casos investigativos e aulas sobre o método envolvendo suas características, aspectos da sua produção e possibilidades de uso em sala de aula. Após as intervenções, aos licenciandos divididos em grupos foi solicitada a produção de um caso para o ensino de química na educação básica, bem como a elaboração de proposta didática correspondente, com base nas diretrizes apresentadas e discutidas durante as aulas, fundamentadas nos trabalhos de Sá e Queiroz (2010) e Queiroz (2015). Os casos foram analisados de acordo com as características observadas por Herreid (1998) para um bom caso, assim como pela classificação de Sá (2010), relacionada à sua estrutura. Nas propostas didáticas procuramos identificar, especialmente nos objetivos e estratégias de ensino e habilidades a serem alcançadas, relações com os elementos apontados em pesquisas sobre o uso de casos para o ensino de química. A análise dos casos demonstrou que as narrativas foram bem elaboradas, uma vez que quase todas as características para um bom caso foram identificadas. Ficaram também evidentes as dificuldades no processo de escrita, corroborando a importância de se trabalhar mais efetivamente as diversas formas de expressão na graduação em química. Foi também observado que todos os casos possuíam caráter sociocientífico, revelando seu potencial em discutir temas relevantes para a sociedade por meio do ensino de química. Verificamos nas propostas didáticas a intenção de alcançar objetivos procedimentais e atitudinais e desenvolver habilidades como a interpretação e análise de dados, argumentação, tomada de decisão e exercício do pensamento crítico, condizentes com o método de caso. As estratégias planejadas se concentraram na discussão em grupos e apresentação oral, as quais são coerentes com os objetivos e habilidades pretendidos e ratificadas na literatura especializada. A proposta, portanto, mostrou-se relevante em propiciar a professores em formação a possibilidade de planejar metodologias de ensino e a desenvolverem habilidades como seleção de conteúdo, pensamento crítico-reflexivo e tomada de decisão.
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RODRIGO FERREIRA SANTIAGO
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INVESTIGAÇÃO DO POTENCIAL QUÍMICO E BIOLÓGICO DOS EXTRATOS ETANÓLICO DAS CASCAS DO CAULE DAS ESPÉCIES Mimosa pteridifolia, M. tenuiflora e M. verrucosa
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Orientador : MARIANA HELENA CHAVES
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Data: 16/06/2023
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O gênero Mimosa L., pertencente à família Fabaeceae é composto por mais de 500 espécies que se encontram em regiões neotropicais. Na medicina tradicional plantas desse gênero são utilizadas no tratamento de queimaduras, infecções de pele, hipertensão, como analgésico e anticancerígeno. O extrato EtOH das cascas do caule das espécies M. pteridifolia (Mp), M. tenuiflora (Mt) e M. verrucosa (Mv) foram preparados e extrato de Mp foi submetido a partição fornecendo as frações hexânica (FH), AcOEt (FA) e hidrometanólica (FHM). A caracterização dos extratos foi realizada por UPLC-QTOF-MS/MS e a fração hexânica de Mp por GC-MS e RMN. A caracterização fitoquímica foi realizada utilizando o Método de Matos. A atividade antirradicalar foi investigada pelo ensaio com o radical DPPH, os teores de fenóis e flavonoides totais foram determinados pelos Métodos de Folin-Ciocalteu e complexação com AlCl3, respectivamente. A ação anticolinesterásica pelo Método de Ellman e a citotoxicidade pelo Método MTT frente às linhagens tumorais HCT-116 (adenocarcinoma colorretal) e MDA-MB-231 (adenocarcinoma de mama) e a não-tumoral L929 (fibroblasto murino). A análise por UPLC-QTOF-MS/MS dos extratos resultou na identificação de 14 compostos (1-14), pertencentes as classes dos alcaloides (1, 3, 6, 7, 10 e 11), ArC1 (2), proantocianidinas (4, 5, 8 e 9), flavonoides (12) e saponinas triterpênicas (13 e 14). Os compostos 1, 2 e 4 foram identificados em M. piteridifolia, 1-11, 13 e 14 em M. tenuiflora e 1, 4, 5, 8, 9 e 12 em M. verrucosa. Este é o primeiro relato da ocorrência do 1''-[1-(2',4'-diidroxifenil)-9-(2-metilaminoetil)-2-hidroxi-2,3-diidro-1H-3a-azaciclopenta[a]inden-1-il]benzeno 3'',4'',5''-triol (10) na literatura e dos compostos 2-5, 8 e 9 no gênero Mimosa. A análise por GC-MS da fração hexânica sililada do extrato EtOH de M. pteridifolia permitiu a identificação de 55 compostos, sendo 30 ácidos e ésteres graxos, 6 monoacilglicerois, 6 esteroides, 3 triterpenoides, 1 meroterpenoides, 5 álcoois de cadeia longa, 3 hidrocarnetos e um diterpenoide. O fracionamento cromatográfico da fração hexênica levou a obtenção das misturas M1 dos esteroides 59, 64, 65 e 68 e M2 dos esteroides glicosilados 79 e 80. A espécie Mt apresentou o maior percentual de atividade antirradicalar (CE50=76,87±1,41 µg mL-1). Todos os extratos e frações testadas apresentaram altos teores de fenóis totais, porém baixos percentuais de flavonoides. Os extratos e frações apresentaram baixa toxicidade frente ás linhagens tumorais HCT-116 e MDA-MB-231, os extratos de Mt (93,15±5,39) e Mv (92,25±6,39) mostraram-se mais tóxicos frente a linhagem não-tumoral L929. Todos os extratos e frações apresentaram atividade inibitória da acetilcolinesterase, sendo Mt, Mv e FA foram mais ativas com IC50 2,35 (2,20-2,51), 3,31 (2,97-3,68) e 4,48 (4,06-4,94) mg mL-1, respectivamente. Os resultados obtidos contribuem para o conhecimento da composição química e atividade biológica das espécies M. pteridifolia, M. tenuiflora e M. verrucosa e confirmam o potencial químico e biológico do gênero Mimosa e da família Fabaeceae.
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AURILEIDE MARIA BISPO FRAZÃO SOARES
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IMOBILIZAÇÃO DA ENZIMA PAPAÍNA EM SUPORTE HÍBRIDO CONSTITUÍDO DE NANOPARTICULAS DE ÓXIDO DE ZINCO E QUITOSANA PARA CASTRAÇÃO QUÍMICA DE CÃES
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Orientador : WELTER CANTANHEDE DA SILVA
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Data: 26/05/2023
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A new hybrid bionanomaterial composed of zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs) and chitosan was constructed after enzymatic immobilization of papain for biomedical applications. In this work, we report the preparation and characterization steps of this bionanomaterial and its biocompatibility in vitro. The properties of the immobilized papain system were investigated by transmission electron microscopy, zeta potential, DLS, UV-vis absorption spectroscopy, FTIR spectroscopy, and X-ray diffraction. The prepared bionanomaterial exhibited a nanotriangular structure with a size of 150 nm and maintained the proteolytic activity of papain. In vitro analyses demonstrated that the immobilized papain system decreased the activation of phagocytic cells but did not induce toxicity. Based on the results obtained, we suggest that the novel bionanomaterial has great potential in biomedical applications in diseases such as psoriasis and wounds.
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MATHEUS LADISLAU GOMES DE OLIVEIRA
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Alfabetização Científica e Ensino de Química: Produção de Uma Sequência Didática para Promover Aprendizados na EJA
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Orientador : ROBERTO ALVES DE SOUSA LUZ
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Data: 15/05/2023
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A disciplina de Química costuma ser vista como complexa e de difícil de assimilação pelos discentes, mesmo no ensino regular e, principalmente, na modalidade de ensino EJA (Educação de Jovens e Adultos). Assim, mostram-se necessárias novas metodologias de ensino para auxiliar o processo de ensino-aprendizagem na disciplina de Química na modalidade EJA. Objetivou-se apresentar uma proposta metodológica que estabelecesse conexões entre os conteúdos de Química e Educação Ambiental em turmas da modalidade de ensino em EJA. Além disso, buscou-se identificar o perfil socioeconômico dos estudantes de EJA. Foi perceptível, a partir das análises dos questionários aplicados com os estudantes e com os servidores, que a realidade socioeconômica afeta o processo de ensino-aprendizagem em função das limitações que os estudantes matriculados nessa modalidade enfrentam. Além disso, pode-se perceber que, ao ministrar os conteúdos de ligações químicas e geometria molecular a partir da contextualização com a Educação Ambiental, os discentes conseguiram abstrair os conteúdos ensinados, uma vez que os estudantes estavam sempre relembrando o que foi trabalhado na aula envolvendo Química e Educação Ambiental. Ao término da abordagem teórica dos conteúdos e das atividades realizadas foi perceptível que os estudantes conseguiram compreender os conteúdos de Química ministrados a partir da contextualização com a Educação Ambiental, o que pode ser verificado a partir da aplicação da prova objetiva e da atividade de redação. Portanto, a presente proposta metodológica de ensino de Química a partir da contextualização com a Educação Ambiental se mostra eficiente na construção do processo de ensino-aprendizagem, uma vez que os estudantes da modalidade de ensino EJA conseguiram absorver os conteúdos de Química.
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ARKELLAU KENNED SILVA MOURA
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HIDROCARBONETOS AROMÁTICOS NÃO USUAIS EM ÓLEOS BRUTOS DO CRETÁCEO: SÍNTESE E IDENTIFICAÇÃO INEQUÍVOCA DE α,ω-BIS(ARIL)ALCANOS
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Orientador : ANTONIA MARIA DAS GRACAS LOPES CITO
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Data: 08/05/2023
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Os α,ω-bis(aril)alcanos (α,ω-BA) são biomarcadores não usuais raramente detectados em amostras geológicas por métodos cromatográficos clássicos, como a cromatografia gasosa unidimensional (1D-GC). Em um estudo anterior, realizamos a identificação tentativa de uma série de α,ω-BA na fração aromática de óleos brutos da Bacia Sergipe-Alagoas utilizando GC×GC-TOFMS. No entanto, ainda se fazia necessária a identificação inequívoca e confirmação dessas séries isoméricas pela coinjeção e comparação dos tempos de retenção (tR) e espectros de massas com padrões autênticos. Nesse trabalho, a GC−MS/MS foi aplicada para identificar a série de isômeros diaromáticos de α,ω-BA em amostras de óleos brutos (SEAL1 – SEAL8) da Bacia de Sergipe-Alagoas, Brasil. As séries de isômeros de α,ω-BA foram identificadas usando-se íons diagnóstico (m/z 92 para α,ω-difenilalcanos e α-cicloexil-ω-fenil-alcanos e m/z 106 para α,ω-fenil-toluil-alcanos e α,ω-bis(o-, m- ou p-toluil)-alcanos), monitoramento de reações múltiplas (do inglês, multiple reaction monitoring (MRM) pelas transições íons precursores → íons produtos (MRM: 224 → 92; 230 → 92; 238 → 106; 252 → 106) e a coinjeção com padrões autênticos sintetizados a partir de dienonas intermediárias obtidas através da condensação de Claisen-Schmidt entre aldeídos aromáticos e a acetona. A caracterização geoquímica com base em indicadores de origem da matéria orgânica (Hopano/Esterano, TPP/Dia27 e o índice de gamacerano) sugerem contribuição de fonte marinha para os óleos SEAL1 – SEAL3 e lacustre para os óleos SEAL4 – SEAL8. Os α,ω-BA tem sido associados à presença de bactérias sulfurosas, euxinia e à matéria orgânica de origem marinha. A detecção e a semiquantificação de α,ω-BA por GC-MS/MS em ambos os tipos de óleos reforçam essa suposição, uma vez que foram constatadas as maiores abundâncias desses hidrocarbonetos nos óleos marinhos. Embora as fontes de matéria orgânica geradora de α,ω-BA e sua importância geoquímica ainda sejam desconhecidas, a identificação inequívoca de α,ω-bis(aril)alcanos em óleos brasileiros brutos do Cretáceo levanta novas possibilidades para a contribuição do estudo da matéria orgânica fóssil e para a compreensão da importância geoquímica dos α,ω-BA. Em adição, séries estendidas de hidrocarbonetos n-alquilaromáticos com núcleos indânicos, tetralínicos e naftalênicos foram identificadas por GC×GC-TOFMS nas amostras de óleos da Bacia Sergipe-Alagoas e relatadas pela primeira vez. Estudos anteriores sugerem uma relação singenética entre elas. Além disso, foram relatados novos derivados tetralínicos tentativamente identificados a partir de seus espectros de massas (EI, 70 eV).
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ALLAN KAYK SALES MENESES
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Quantificação via espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier com reflectância total atenuada (ATR-FTIR) de anfotericina B em formulação emulgel à base de manteiga de bacuri (Platonia insignis Mart.)
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Orientador : SIDNEY GONCALO DE LIMA
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Data: 06/04/2023
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Para a indústria farmacêutica, os medicamentos devem ser comercializados como formulações seguras e terapeuticamente ativas, associado a um controle de qualidade simples, barato e rápido. No controle de qualidade, o desenvolvimento de uma metodologia analítica validada de acordo com determinada diretriz, a qual impõe uma série de parâmetros a serem seguidos, confirma que tal método é adequado a um determinado fim. A anfotericina B (AmB) é um antibiótico antifúngico mundialmente conhecido por sua ação efetiva, sendo utilizado em diversos tipos de tratamentos, em diferentes tipos de formulações. Um emulgel desenvolvido à base de AmB e manteiga de bacuri (Platonia insignis Mart.), indicado para o tratamento de leishmaniose cutânea, um importante problema de saúde pública no Brasil e no mundo, apresentou-se como uma alternativa potencial para o tratamento dessa doença. Os métodos descritos para doseamento de AmB: espectrofotometria no Ultravioleta e Visível (UV-Vis) e Cromatografia Líquida de Alta Pressão (HPLC) apresentam desvantagens nos quesitos praticidade, rapidez e economia. Nesse sentido, a espectroscopia no infravermelho vem ganhando notoriedade para o controle de qualidade de fármacos, devido às suas vantagens sobre esses métodos convencionais. O objetivo desse trabalho foi desenvolver um método de quantificação do analito AmB em uma formulação farmacêutica complexa (emulgel) à base de manteiga de bacuri (Platonia insignis Mart.), usando a espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier com reflectância total atenuada (ATR-FTIR). As soluções com padrão de AmB e KBr foram formuladas para a aquisição de espectros ATR-FTIR, sem preparação dos discos de KBr, comumente usados, com aplicação direta em acessório ATR. O método foi baseado na determinação de AmB pela medição da área sob a curva (AUC) da banda correspondente ao estiramento C – O dos anéis piranoides em 1040 cm-1 para o desenvolvimento da curva de calibração. O método proposto foi validado de acordo com as diretrizes do Conselho Internacional de Harmonização de Requisitos Técnicos para Produtos Farmacêuticos de Uso Humano (ICH), em termos de especificidade, linearidade, precisão, exatidão, limite de detecção e limite de quantificação. O método desenvolvido foi linear na faixa de 1 – 6% (m/m) (R2 0,998) e atendeu aos parâmetros de validação, confirmados pelos baixos valores de desvio padrão relativo. O estudo mostrou que a espectroscopia ATR-FTIR é uma alternativa viável e potencial para o doseamento de AmB em formulação farmacêutica complexa.
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RANYELLE OLIVEIRA DA SILVA
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MEMES E EDUCAÇÃO: UMA PROPOSTA DIDÁTICA PARA O ENSINO DE QUÍMICA
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Orientador : ROBERTO ALVES DE SOUSA LUZ
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Data: 05/04/2023
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O uso de memes científicos como recurso didático em sala de aula tem se tornado cada vez mais comum e popular entre os professores. Esses memes utilizam imagens, vídeos ou frases relacionadas a temas científicos, com um tom humorístico, irônico ou satírico. Essa linguagem descontraída e popular pode ser uma ferramenta interessante para engajar os alunos, tornar as aulas mais dinâmicas e facilitar a compreensão de conceitos. Contudo, nem todo meme sobre ciência tem como finalidade divulgar conteúdo científico e/ou a sua produção não possui viés pedagógico. Deste modo, o presente estudo teve como objetivo discutir algumas estratégias que podem auxiliar os professores na aplicação dos memes de forma eficaz em suas práticas pedagógicas. Trata-se de um trabalho com natureza básica, de caráter exploratório e com abordagem qualitativa. Os memes foram produzidos a partir da utilização dos softwares: Adobe Illustrator e CorelDraw e, as estratégias de aplicação foram discutidas através da Mudança/Evolução Conceitual e Aprendizagem Significativa de David Ausubel. Portanto, por intermédio do pressuposto teórico, foram exploradas diferentes estratégias do uso dos memes no Ensino de Química. Constatou-se que, seja crescente o uso de memes como recurso didático, poucas são as discussões acerca de como a aplicação desses recursos podem nortear a prática pedagógica dos docentes. Neste sentido, com base nos aspectos visuais e na linguagem acessível dos memes foi possível desenvolver e discutir estratégias com potencial de auxiliar os professores na utilização de memes alinhadas com os objetivos pedagógicos de suas aulas.
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MICHELY DA SILVA SOUSA
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APLICAÇÃO DE SMARTPHONE PARA QUANTIFICAÇÃO DE PROTEÍNAS
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Orientador : CICERO ALVES LOPES JUNIOR
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Data: 04/04/2023
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Este estudo apresenta uma solução inovadora e acessível para a determinação in situ da concentração de proteínas em amostras biológicas, utilizando a análise colorimétrica de imagem (DIC) em conjunto com um smartphone. Para otimizar o método, uma plataforma de captura de imagens foi projetada e aprimoramentos foram implementados no protocolo do método de Bradford convencional. Além disso, modelos de calibração multivariada foram propostos para detectar e quantificar proteínas em amostras de cultivares de feijão-caupi, utilizando a técnica de espectrofotometria de UV-Vis e Regressão por Mínimos Quadrados Parciais (PLS). Para interpretar o sinal analítico, um estudo exploratório de colorimetria de imagem digital foi realizado. Por fim, os modelos de PLS foram construídos e avaliados no software ChemoStat, utilizando os dados espectrais, e a qualidade dos modelos foi avaliada por meio dos valores de R2, RMSEC, RMSEP e RMSECV. Os resultados obtidos para o modelo de calibração e validação deste estudo foram satisfatórios, tendo em vista que todas as figuras de mérito apresentaram valores adequados para essa modelagem. A comparação de desempenho dos métodos revelou que a análise colorimétrica de imagem (DIC) e a espectrofotometria de UV-Vis alcançaram determinações (r) de 0,9992 e 0,9938, respectivamente, enquanto os limites de detecção (LD) e quantificação (LQ) foram de 10,0 mg L-1 e 30,7 mg L-1 e 0,8 mg L-1 e 2,4 mg L-1, respectivamente. Além disso, a concentração total de proteína em diferentes cultivares de feijão-caupi biofortificado (Aracê, Guariba, Tumucumaque e XiqueXique) foi analisada usando o método proposto, e os resultados foram comparáveis aos do método convencional e os valores reportados na literatura. Esses achados evidenciam que a utilização da plataforma desenvolvida neste trabalho apresenta vantagens e pode ser aplicada em áreas como análise de alimentos, biotecnologia e medicina. Além disso, a execução do método é rápida, apresenta custo moderado e gera mínimos resíduos, fornecendo uma abordagem fácil e acessível para quantificação de proteínas em amostras biológicas.
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ANGÉLICA DE BRITO SOUSA
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Detecção colorimétrica de creatinina empregando nanopartículas de prata funcionalizadas com beta-ciclodextrina
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Orientador : EVERSON THIAGO SANTOS GERONCIO DA SILVA
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Data: 04/04/2023
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A creatinina (2-amino-1-metil-2-imidazolina-4-ona) é uma molécula presente no corpo humano considerada um resíduo químico molecular, visto que não apresenta função útil ao organismo. Formada por meio da ciclização não enzimática da creatina a creatinina fornece como analito clinico informações referentes a presença ou ausência de problemas nas funções renais, musculares e tireoidianas. Por conta de sua aplicação clínica para detecção de problemas associados ao funcionamento do organismo, se torna extremamente necessários testes confiáveis para detecção do nível de creatinina. Em laboratório os métodos mais comumente usados para detecção de creatinina, são a reação de Jaffe e métodos enzimáticos. Outras técnicas utilizadas consistem em espectroscopia Raman, cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massa, eletroforese capilar, dentre outras. No entanto, esses métodos apresentam desvantagens como baixa especificidade, alto custo, técnicas avançadas de preparação de amostra, além da necessidade de pessoas altamente treinadas para manusear os equipamentos. Desse modo é crescente a busca de um método que seja simples, rápido e barato para a determinação de creatinina. Sensores colorimétricos baseados em nanopartículas de prata (AgNPs) têm recebido bastante atenção recentemente, por conta do tamanho, forma, composição e propriedades ópticas. As AgNPs em contanto com um analito específico podem sofrer uma mudança de cor (visível a olho nu) que é dependente do grau de agregação das nanopartículas. Existem diversos métodos de sínteses das AgNPs recentemente, a utilização de b-ciclodextrina como agente redutor e estabilizante em síntese de AgNPs tem sido bastante estudada. A b-ciclodextrina (b-CD) é um composto natural não tóxico, formado por uma cavidade externa hidrofílica e interna hidrofóbica, sendo ela capaz de formar complexo de inclusão com várias moléculas. O baixo custo, a facilidade e simplicidade de síntese, tornam a utilização das AgNPs promissoras no desenvolvimento de sensores colorimétricos. Dessa forma, o objetivo desse trabalho é avaliar o potencial uso das AgNPs funcionalizadas com b-CD para detecção colorimétrica da creatinina.
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NEIVA MARIA DO NASCIMENTO OLIVEIRA
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CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA DE FAIANÇAS DO SÍTIO SAMBAQUI DA ESTRADA (PIAUÍ) UTILIZANDO A ESPECTROMETRIA DE FLUORESCÊNCIA DE RAIOS X (FRX) E TRATAMENTO QUIMIOMETRICO
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Orientador : BENEDITO BATISTA FARIAS FILHO
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Data: 04/04/2023
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As louças são objetos que compõe a tralha doméstica e representam as atividades do cotidiano sociocultural, o que as tornam alvos dos estudos arqueométricos, pois podem fornecer informações sobre a tecnologia empregada durante a produção das mesmas. Nessa perspectiva, o objetivo do presente estudo foi caracterizar quimicamente louças coloniais, advindas do sítio arqueológico Sambaqui da Estrada (Piauí) através do emprego da espectrometria de Fluorescência de Raios X (FRX) e de um tratamento quimiométrico para identificação de similaridades entre as amostras. A observação com o uso do Microscópio Óptico demonstrou que as amostras possuem desgastes, em alguns casos pigmentação não homogênea, além de apresentar uma pasta cerâmica porosa, o que as classificam como faianças finas. Com a adoção do método de otimização instrumental para o uso da pFRX, o filtro TestAll Geo foi escolhido como o melhor parâmetro de calibração para realização das análises no tempo de 120 s. As análises de pasta, esmalte e pigmento das louças, indicaram como constituintes principais das amostras a sílica (SiO2) e aalumina (Al2O3). Além disso, devido ao teor de óxido de cálcio (CaO) abaixo de 6%, o perfil das pastas foi conferido como de argila não calcaria, enquanto a presença do óxido de chumbo (PbO2)e óxido de cobalto (CoO) na composição dos esmaltes, possibilitou identificar as amostras como faiança fina do tipo pearlware. Já a caracterização dos pigmentos, permitiu identificar existência de óxido de cobalto na composição da cor azul, óxido de cromo para a cor verde, óxido de ferropara as cores lilás, rosa e amarelo e óxido de manganês para composição da cor preta. A partir da Análise de Componente principal (PCA) para a pasta com 66,59% da variância explicada pelas duas primeiras componentes, não foi possível definir agrupamentos naturais, enquanto para o esmalte 75,79% dessa mesma variância permitiu observar a formação de dois grupos a partir dos dados. Contudo, através do diagrama ternário foi possível observar a formação de dois grupos tanto para a pasta quanto para o esmalte, que se distinguiam principalmente pela ausência e presença de cádmio nas amostras. Dessa forma, é possível afirmar que o método utilizado tem sido útil para caracterização de louças arqueológicas, contribuindo para o conhecimento de aspectos vinculados a produção desses objetos.
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MICHELLE DE MORAES BRITO
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TEXTOS DA REVISTA SAPIÊNCIA COMO RECURSO DIDÁTICO NO ENSINO DE QUÍMICA: TECENDO RELAÇÕES ENTRE A QUÍMICA E A BIODIVERSIDADE REGIONAL
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Orientador : LUCIANA NOBRE DE ABREU FERREIRA
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Data: 03/04/2023
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O uso de recursos que visam divulgar a ciência tem sido objeto de pesquisas no ensino. Os dados têm revelado a eficácia da divulgação científica (DC), a partir da investigação dos mais variados tipos de mídias (internet, televisão, rádio, jornais, revistas e livros). Diante das possibilidades, os textos de divulgação científica (TDC) despertam o interesse de pesquisadores, em decorrência da presença de elementos explicativos e assuntos atinentes ao cotidiano, além de abordarem temas científicos de forma interdisciplinar, aspecto especialmente importante no ensino de química. Nesse viés, destacam-se aqueles voltados à temática “Biodiversidade”, visto que seus elementos interrelacionam conceitos de várias áreas, além de apresentar relevância ambiental, social e econômica. Assim, na presente pesquisa tomamos como premissa o potencial do uso de TDC no estabelecimento de relações entre a química e a biodiversidade regional e a relevância de propiciar aos estudantes a construção do conhecimento químico a partir de uma perspectiva local. Para tanto, selecionamos e analisamos TDC da revista Sapiência, da Fundação de Amparo à Pesquisa do estado do Piauí (FAPEPI), considerando o recorte temporal de 2004 a 2021. Para a verificação dos principais conteúdos, temáticas e abordagens nos textos, utilizamos os critérios estabelecidos por Bardin (2015) e o instrumento adaptado de Ferreira e Queiroz (2011). Com a finalidade de evidenciar os atributos didáticos dos textos, identificamos as dimensões acerca da aprendizagem segundo as orientações de Conrado e Nunes-Neto (2018). Para a classificação das abordagens em relação à biodiversidade, lançamos mão das considerações de Monaco e Marandino (2010). Identificamos 137 TDC relacionados, de forma direta ou indireta, à química. A maioria deles teve seu conteúdo classificado como relacionado a fronteiras ou temas transversais. Além disso, predominam abordagens de cunho científico e conceitual e foram frequentes as menções a questões ambientais e de saúde. Esses dados fortalecem a possibilidade de os TDC serem inseridos, no ensino de química, em pautas interdisciplinares, propiciando um processo de ensino-aprendizagem mais significativo. Observamos também o potencial dos textos em explorar não apenas os conteúdos conceituais, mas também os procedimentais e atitudinais, fato que revela o TDC como importante auxílio para o desenvolvimento de habilidades desejáveis aos estudantes. No tocante à biodiversidade, houve a predominância de textos classificados nas abordagens conservacionista e humana e, em menor evidência, na abordagem em níveis de organização da diversidade, sugerindo que os TDC analisados permitem discutir a biodiversidade não restrita ao ponto de vista conservacionista, mas também no tocante à alteração consciente dos ambientes. Logo, os resultados sugerem que os TDC analisados oferecem temas que permitem tratar a química de forma contextualizada, proporcionando aos alunos desenvolver habilidades a partir da construção do conhecimento gerado em sua região e auxiliando na tomada de decisões diante de questões pertinentes à biodiversidade.
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RAFAEL LISANDRO PEREIRA ROCHA
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HAp-Ga E HAp-Er/TiO2 PARA FOTODEGRADAÇÃO DO POLUENTE ORGÂNICO
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Orientador : EDSON CAVALCANTI DA SILVA FILHO
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Data: 03/04/2023
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A contaminação ambiental por poluentes tóxicos e altamente estáveis, prejudiciais à saúde dos seres vivos, têm mobilizado inúmeros setores da ciência para o desenvolvimento de tecnologias capazes de mineralizar essas substâncias. Dentre os principais tipos de contaminação, a presença de compostos orgânicos amplamente utilizados, como pesticidas, fármacos e corantes, tem potencializado o emprego de tecnologias emergente, como é o caso da fotocatálise. Sendo assim, este trabalho apresenta novos materiais desenvolvidos como catalisadores à base de hidroxiapatita (HAp - (Ca10(PO4)6(OH)2) com desempenho fotocatalítico otimizado. Um novo material à base de HAp contendo érbio e dióxido de titânio (HAp-Er/TiO2) foi preparado pelo método sol-gel e um material contendo Gálio (Ga-HAp) sintetizado pelo método de suspensão-precipitação. Os materiais com Érbio, tiveram suas propriedades estruturais, físicas e morfológicas investigadas através das técnicas DRX, EDS, FTIR, MEV-EDS, XPS e BET; e foi avaliada a atividade fotocatalítica do Ga-HAp e o corante azul de metileno (AM) foi usado como poluente modelo, sob luz ultravioleta por 120 min. Além disso, a influência da concentração de Ga-HAp (0,25, 0,50 e 1,00 g L-1) e da reação cinética também foi estudada. Quanto a taxa de degradação do corante, calculada por pseudo cinética de primeira ordem, obteve-se o valor de 7,5x10-3 min-1 usando 1,00 g L-1 de fotocatalisador. O DRX confirmou a cristalinidade e a presença de fases hidroxiapatita contendo érbio e dióxido de titânio (forma anatase) no HAp-Er/TiO2 e a caracterização por FT-IR mostrou bandas relacionadas às vibrações de estiramento e deformação dos grupos hidroxila presentes na fase HAp. As imagens obtidas por MEV revelaram que o fotocatalisador HAp-Er/TiO2 apresenta-se particulado e com morfologia de grãos irregulares. O mapeamento EDS mostrou a presença qualitativa de Er com a superfície do material sendo recoberta por TiO2. O bandgap do material variou de 3,33 a 4,89 eV e a área de superfície do material variou de 71,32 m2 g-1no HAp-Er para 93,67 m2 g-1no HAp-Er/TiO2. Através dos testes de fotocatálise, verificou-se que o fotocatalisador apresentou uma atividade de fotodegradação superior, com 88% de degradação após 60 min.
Nesta tese tem-se dois artigos publicados (Qualis A#) e 1 submetido
https://doi.org/10.3390/min12050525
https://doi.org/10.3390/min11121347
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ÉZIO RAUL ALVES DE SÁ
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Estudo computacional dos alcaloides da espécie Pilocarpus microphyllus e complexos de Ru(II) como potencial inibidor de proteases do T. cruzi e SARS-CoV-2
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Data: 24/03/2023
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A espécie Pilocarpus microphyllus (popular jaborandi) pertence à família Rutaceae, sendo uma planta com ocorrência natural, principalmente nas regiões norte e nordeste do país, com uma grande quantidade de alcaloides presentes em suas folhas e alguns com aplicações conhecidas. A utilização de produtos naturais (fitoterápicos ou fitofármacos) para o tratamento de doenças tem atraído à atenção dos consumidores, devido ao seu poder terapêutico e o baixo custo de aquisição. Assim, o presente trabalho tem como objetivo realizar uma investigação in silico das afinidades de ligação, propriedades físico-químicas, perfil farmacocinético e toxicológico dos alcaloides do jaborandi e complexos de Ru (II) frente às proteases esterol 14α-desmetilase e cruzaína do Trypanosoma cruzi, além da protease Mpro do SARS-CoV-2. Os cálculos de otimização geométrica e frequência dos compostos foram realizados com o pacote computacional Gaussian 09, usando o método DFT e o funcional de correlação B3LYP, associados aos conjuntos de base 6-31+G(d, p), 6-31++G(d, p), 6-311++G(d, p) e LanL2DZ para o metal Ru. Os cálculos de docking molecular foram executados com os softwares AutoDock Vina e AutoDock 4.2. As simulações de dinâmica molecular foram realizadas utilizando o campo de força GROMOS96 53a6 implementado no pacote GROMACS 2018.1. O método MM-PBSA foi aplicado para calcular a energia de ligação através do software g_mmpbsa. As predições ADMET foram estimadas por meio das plataformas FAF-Drugs4, SwissADME, PreADMET, Molinspiration e PASS Online. Os valores estimados para as energias de ligação dos alcaloides isopilosina e epiisopiloturina complexados a protease esterol 14α-desmetilase apresentam as melhores atividades em contato com os resíduos de aminoácidos do sitio catalítico (Ala258, Pro326, His265, Ala262, Leu327, Met431) e o grupo Hem449, além de uma boa absorção intestinal humana, baixa penetração na barreira hematoencefálica e ação antiprotozoária. Na investigação das interações com o alvo Mpro da SARS-CoV-2, verificou-se uma boa reatividade química e estabilidade energética da epiisopiloturina e epiisopilosina com os principais resíduos de aminoácidos do sítio ativo (His41, Met49, Gly143, Cys145, His163, His164, Glu166 e Gln189), além da ação antiviral e ausência de toxicidade dos alcaloides. No estudo dos complexos de rutênio (II), os compostos c2, b1, b2 e c1 apresentam os melhores resultados de ΔGbind frente à cruzaína, realizando importantes ligações químicas com os resíduos de aminoácidos Cys25, Gln19, Gly66, Gly23 e Trp26. Contudo, o b1 e c1 respeitam a regra de Lipinski, possuem alta absorção intestinal humana, ação antiprotozoária e antitóxica. Portanto, o estudo ao analisar a capacidade de interação, a farmacocinética e a toxicidade dos alcaloides do jaborandi e dos complexos de Ru (II), mostra o pontencial desses compostos diante dos principais alvos da doença de Chagas e da COVID-19. Tornando-os compostos líderes para as aplicações em testes in vitro e in vivo, e com isso acelerando o pocesso e reduzindo os custos no planejamento e desenvolvimento de novos fármacos.
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FELIPE PEREIRA DA SILVA SANTOS
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COMPLEXO DE INCLUSÃO COM α-LAPACHONA E β-CICLODEXTRINA: SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E TESTE ANTICOLINESTERÁSICO
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Orientador : CHISTIANE MENDES FEITOSA
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Data: 20/03/2023
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A α-lapachona (α-LAP) é uma naftoquinona obtida por meio do tratamento ácido do lapachol. Utilizando testes in vitro, a α-lapachona inibiu a enzima acetilcolinesterase (AchE), que está relacionada doença de Alzheimer (DA), porém possui baixa solubilidade em água, assim esse trabalho teve como objetivo elaborar um complexo de inclusão (CI) com a α-LAP e a β-ciclodextrina (β-CD), caracterizando e utilizado o CI como um anticolinesterásico de origem natural com melhor solubilidade e biodisponibilidade. Com análises por difração de raio-X foi possível observar uma perda de cristalinidade do CI e o desaparecimento de picos característicos da α-LAP e da β-CD, assim como o surgimento de novos picos no difractograma do CI evidenciaram a formação do complexo de inclusão. O deslocamento e a redução de intensidade das bandas do espectro de infravermelho do complexo, sugeriram a formação do CI, além disso as análises térmicas de termogravimetria e calorimetria exploratória diferencial evidenciaram um aumento de estabilidade térmica para o CI, indicando a complexação. A constante de estabilidade para o CI foi de 842,17 L mol-1, compatível com uma possível aplicabilidade farmacêutica. No ensaio de dissolução houve uma melhoria da eficiência de dissolução do CI em relação a α-LAP na sua forma livre. A porcentagem de inibição para o CI foi de 76,15 %, sendo considerado um potente inibidor da AchE e CI50 = 56,4 µg mL-1,próximo ao valor de medicamentos já utilizados no tratamento da DA.
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JAÍLSON DA SILVA LUÍS
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Fotoeletrodo de ZnO dopado com S modificado com nanopartículas metálicas e sua atividade fotocatalítica para a degradação de progesterona
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Data: 10/03/2023
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O óxido de zinco dopado com enxofre (ZnO-S) pode exibir atividade fotocatalítica aprimorada sob irradiação visível. Nesta pesquisa, ZnO-S foi eficientemente preparado pela decomposição térmica do sulfeto de zinco (ZnS) em atmosfera oxidante. A análise de difração de raios X mostrou que ocorreu uma transformação da fase esfalerita cúbica do ZnS para wurtzita hexagonal do ZnO em temperatura entre 500° e 600°C. Assim, eletrodos de ZnO-S foram preparados em substrato condutor transparente e modificados com nanopartículas (NPs) de prata (Ag0) ou platina (Pt0). Os estudos ópticos mostram que o enxofre atua como dopante para o ZnO e altera o espectro de absorção de UV-Vis da região ultravioleta para maiores comprimentos de onda. Estudos com espectroscopia de fotoelétrons de raios X (XPS) confirmaram que o enxofre foi incorporado na estrutura do ZnO, como dopante. As imagens de microscópia eletrônica de varredura com emissão de campo (FEG-SEM) revelaram que há uma mudança drástica na morfologia das partículas dos filmes tratados em diferentes temperaturas. A amostra calcinada a 600 ºC exibiu morfologia como nanoesferas agrupadas em estruturas maiores, com tamanho variando de 1,0 a 5,0 μm. As caracterizações fotoeletroquímicas revelaram um fotopotencial negativo (∆E<0), confirmando o comportamento do tipo-n para todos os fotoeletrodos. Fotocorrentes superiores foram registradas para amostras modificadas com NPs metálicas de Ag0 ou Pt0, devido à ressonância plasmônica de superfície. Essa fotorresposta superior indica uma eficiência superior do processo de separação de cargas do par elétron-buracon, no semicondutor ZnO irradiado. Para investigar a fotoeletroatividade, eletrodos de ZnO-S, Ag0/ZnO-S, Pt0/ZnO-S e ZnO comercial foram usados para degradar 0,31 mg L-1 de solução aquosa do hormônio progesterona sob irradiação policromática por 3 h. Os estudos de degradação foram investigados sob condições de fotocatálise heterogênea eletroquimicamente assistida (EHP), com maior desempenho para o eletrodo de ZnO-S calcinado a 600 ºC funcionalizado com nanopartículas de Ag0 ou Pt0. Neste esudo de EHP, os eletrodos foram polarizados em +0,7 V vs potencial Ag/AgCl. Os estudos mostraram resultados promissores para degradação de contaminantes orgânicos no processo de tratamento de água e possíveis contribuições para um melhor aproveitamento da radiação solar.
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GABRIEL E SILVA SALES
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FOTODEGRADAÇÃO DE METRONIDAZOL SOBRE MATERIAL NANOESTRUTURADO DO TIPO TIO 2 /SBA-15.
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Data: 10/03/2023
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A qualidade das águas para abastecimento da população tem sido uma preocupação crescente, já que estas são utilizadas para os mais variado fins. É sabido que as técnicas convencionais de tratamento de efluente e água não são eficientes na remoção de contaminantes emergentes, tais como os fármacos. Neste sentido, esse trabalho avaliou o processo de fotocatálise heterogênea, utilizando NP-TiO 2 , TiO 2 -SBA- 15(75) e P25 como catalisadores, na degradação do antibiótico metronidazol (MTZ) em solução aquosa. Os experimentos foram realizados em foto-reator de escala laboratorial, com controle de temperatura. Como fonte de irradiação foram usadas lâmpadas de luz UV de 100 W durante 200 minutos. A degradação do MTZ foi estudada a partir de solução padrão de 10 mg L -1 . A avaliação da presença e concentração do MTZ, assim como os resultados obtidos após a fotocatálise, foram feitos a partir da espectrofotometria UV/Visível. A atividade fotocatalítica dos catalisadores indicou que o TIO2 -SBA-15 apresentou 87,7% de taxa de degradação, seguido de 63,39% para Degussa P25 e 56,7% para NP-TiO2 . Em seguida foram identificados os intermediários de degradação usando técnica de LC-MS e proposto um mecanismo de degradação do MTZ, que associado com a identificação das espécies reativas de oxigênio, indicou os radicias •O2– e •OH como os princiaís responsáveis pela oxidação do MTZ.
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JÉSSICA RANDEL DA SILVA ALVES
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Nanopartículas de sílica amino-funcionalizadas carreadas com alfa-Terpineol: atividade citotóxica e seletividade para células tumorais
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Orientador : JANILDO LOPES MAGALHAES
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Data: 28/02/2023
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Novos sistemas de transporte e entrega de fármacos estão sendo cada vez mais pesquisados para o desenvolvimento de métodos menos agressivos e menos invasivos ao organismo, a fim de melhorar o tratamento do câncer reduzindo os efeitos colaterais. Muitos compostos são estudados com essa finalidade, como o α-Terpineol, que é um álcool monoterpênico natural que possui características peculiares, como atividade antioxidante, anticancerígena, anti-inflamatória e antimicrobiana. Com esse perfil, essa molécula é uma potencial candidata a ser estudada na forma encapsulada, pois sua forma livre apresenta caráter hidrofóbico e poderia limitar a administração como possível fármaco. Assim, inicialmente foi realizada a análise computacional de parâmetros como administração, distribuição, metabolismo, excreção e toxicidade (ADMETlab e SwissADME) para a molécula de α-Terpineol. Em seguida, o α-Terpineol em diferentes quantidades foi encapsulado em nanopartículas de sílica amino-funcionalizadas (α-T(X)/SiO2-NH2, com X=2,5; 5; 12,5; 25 e 50 mg). A formação das nanopartículas foi confirmada pelas técnicas UV-Vis, FT-IR, Potencial Zeta e DLS. As eficiências de encapsulação do α-Terpineol variaram entre 43,52 e 97,40%, e capacidade de carregamento entre 2,46 e 28,24%, demonstrando que as nanopartículas de sílica aminofuncionalizadas apresentam elevada capacidade de carregar α-Terpineol. Os resultados de viabilidade celular por MTT {brometo de [3-(4,5-dimetiltiazol-2yl)-2,5-difenil tetrazolium]} mostraram a capacidade citotóxica de α-Terpineol em α-T(50)/SiO2-NH2 e seletividade para células de câncer de mama humano (linhagem tumoral MDA-MB-231).
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INGRID LORRANA DA SILVA GOMES
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Abordagens analíticas para determinação simultânea de Ca, Cr, Fe e Mn em chás detox empregando Espectrometria de Emissão Ótica em Plasma Induzida por Laser (LIBS) e Microfluorescência de Raios X de Energia Dispersiva (µEDXRF)
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Orientador : BENEDITO BATISTA FARIAS FILHO
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Data: 07/02/2023
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O chá é uma bebida milenar e o seu consumo geralmente está relacionado à melhoria da saúde, devido aos seus inúmeros benefícios diuréticos, antioxidantes, anti-inflamatórios. Possuem diversas fontes de macro (cálcio) e micronutrientes (cromo, ferro e manganês) cuja quantidade deve ser avaliada para evitar possíveis ingestão indesejável. Assim, estudo teve como objetivo o desenvolvimento de métodos para a determinação simultânea de Ca, Cr, Fe e Mn em chás detox empregando a espectrometria de Emissão Ótica em Plasma Induzida por Laser (LIBS) e a Espectrometria de Microfluorescência de Raios X de Energia Dispersiva (µEDXRF). Utilizou-se o método de calibração baseado na adição de padrão combinado com a utilização do padrão interno para LIBS (SAIS-LIBS) e a adição de padrão para µEDXRF. A partir da combinação SAIS-LIBS foi possível ter uma melhoria na linearidade e desempenho para as curvas analíticas dos elementos estudados, encontrando valores de r2 = 0,996. Os limites de detecção foram calculados, obtendo 0,76 e 0,80 µg g-1 para o Ca, 0,63 e 0,68 µg g-1 para o Cr, 1,2 e 1,1 µg g-1 para o Fe e 0,56 e 1,4 µg g -1 para o Mn para as técnicas LIBS e µEDXRF, respectivamente. Os resultados obtidos pelos métodos propostos não apresentaram diferenças significativas em um nível de confiança de 95% quando comparados com o método de referência, baseado em ICP OES, atestando sua exatidão. Os métodos propostos são adequados para análise de chás detox empregando uma abordagem analítica rápida, que requer tratamento simples das amostras, de baixo custo, multielementar simultânea e com baixa geração de resíduos.
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LUCAS COSTA FAUSTINO
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3D-printed pencil holder: a machine-free fabrication strategy toward highly reproducible pencil-drawn paper-based electrodes
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Orientador : EVERSON THIAGO SANTOS GERONCIO DA SILVA
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Data: 31/01/2023
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Pencil drawing is one of the simplest and cost-effective ways of fabricating miniaturized electrodes on paper substrate through solid transfer of graphite by rubbing, but that lacks reproducibility regarding the electrode drawing process. A 3D-printed pencil holder (3DPH) is proposed here for simple, reproducible, and low-cost hand-drawn fabrication of paper-based electrochemical devices (PEDs). The 3DPH is designed to maintain the same pressure and angulation of the graphite mine on the paper substrate using a micromechanical pencil regardless of the operator, significantly improving the reproducibility and cost of making reliable PEDs. In addition, a 3D electrochemical cell designed for simple and agile application of pencil-drawn electrodes is also presented. The results showed high reproducibility and accuracy of the 3DPH-assisted electrodes prepared by 4 different operators in terms of sheet resistance and electrochemical behavior. Cyclic voltammetric curves in presence of [Fe(CN)6]3-/4- redox probe shown only 3.9% variation for the anodic peak currents of different electrodes prepared by different operators when compared to electrodes prepared without the 3D printed support. The improvement in reproducibility was corroborated and better understood from SEM analyses, in which revealed a more uniform graphite deposition/design of the electrodes prepared with 3DPH. As a proof of concept, 3DPH-assisted pencil-drawn graphite electrodes were employed for dopamine detection in synthetic saliva, showing a proportional increase in anode peak current with increasing DA concentration from 10 µmol L-1 to 200 µmol L-1, with a detection limit of 0.14 µmol L-1. Finally, we believe that this approach can make pencil-drawn technology more accurate, reproducible, robust, accessible, reliable, and inexpensive for real on-site applications, especially in hard-to-reach locations or research centers with little investment.
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