Banca de DEFESA: TÁSSIA S. TAVARES

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: TÁSSIA S. TAVARES
DATA: 07/12/2018
HORA: 09:00
LOCAL: sala de seminários do DCC
TÍTULO:

DESENVOLVIMENTO DE NANOBIOCATALISADORES MAGNÉTICOS DE BAIXO CUSTO PARA REMEDIAÇÃO AMBIENTAL

PALAVRAS-CHAVES:

Biocatálise; Química verde; Nanotecnologia; Oxidróxido de ferro; Quimiometria.

 

PÁGINAS: 10
GRANDE ÁREA: Ciências Agrárias
ÁREA: Agronomia
RESUMO:

A Química pode ser considerada como ciência chave na busca por um desenvolvimento sustentável, atuando no aprimoramento de processos para geração cada vez menor de resíduos e efluentes tóxicos. Esse novo caminho a ser delineado pela química é denominado “Química Verde”. Dentre os princípios que regem a química verde, o uso de processos catalíticos é de vital importância para o crescimento de uma sociedade sustentável, portanto, uma das vertentes desta pesquisa inclui a biocatálise, que consiste no uso de enzimas de interesse industrial e ambiental. Outro aspecto abordado neste trabalho é o desenvolvimento de nanocatalisadores recicláveis com potencial para remediação de fenólicos, compostos tóxicos presentes em águas residuárias. Com intuito de desenvolver um material de baixo custo e sustentável utilizou-se resíduos agroindustriais como matéria-prima para a produção do nanocatalisador. O presente trabalho, apresenta tecnologias inovadoras que integram a nanotecnologia no desenvolvimento de produtos de valor agregado, e sua aplicação na remediação de contaminantes presente em águas residuárias. A nanotecnologia foi inserida junto à catálise enzimática por meio da imobilização enzimática. Obteve-se um nanocatalisador reciclável e de baixo custo através da imobilização de enzimas oxirredutivas em nanopartículas magnéticas (NPs) de oxidróxido de ferro (δ-FeOOH), tendo como matéria-prima da qual se obtêm a enzima peroxidase, cascas de grãos de soja, um resíduo agroindustrial gerado em abundância. As NPs foram sintetizadas pelo método de co-precipitação e em seguida submetidas a funcionalização química para geração de grupos superficiais de interesse (δ-FeOOH-SiO₂-APTES-GLU). A peroxidases de soja, enzima capaz de oxidar um largo espectro de compostos orgânicos, foi imobilizada nas NPs funcionalizadas. Além disso, a imobilização da peroxidase de raiz-forte (HRP), enzima análoga a peroxidase de soja (SP), foi investigada, no entanto, sem grupos funcionais adicionados às NPs. Com a variação de importantes fatores de imobilização (proporção enzima/NPs, pH, temperatura e tempo) foi realizado um design estatístico de experimentos (DOE) para otimização do processo de imobilização. A Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) foi uma técnica gráfica que possibilitou explorar a influências desses fatores no processo. As estruturas dos materiais foram avaliadas por Difratometria de Raios X (DRX), Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (IVTF) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Para investigar o potencial catalítico dos nanobiocatalisadores desenvolvidos, avaliou-se a oxidação do poluente ácido ferúlico (AF), uma molécula modelo de lignina. Os resultados mostraram que a imobilização de SP em nanopartículas funcionalizadas (δ-FeOOH-SiO₂-APTES-GLU) é efetiva, com remoção de 93% do AF, e reciclagem em até 10 ciclos. A HRP imobilizada a partir das condições otimizadas resultou em um biocatalisador magnético capaz de remover 82% do AF. A obtenção de catalisadores magnéticos desenvolvidos utilizando enzimas de plantas bem como seus resíduos, mostrou ser uma alternativa que combina propriedades biocatalíticas e magnéticas em um único material, contornando algumas limitações dos processos catalíticos convencionais relacionados à recuperação e regeneração do catalisador

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - TEODORICO DE CASTRO RAMALHO
Interno - ELAINE FONTES FERREIRA DA CUNHA
Externo ao Programa - GUILHERME MAX DIAS FERREIRA - DQI
Externo ao Programa - LUCIANA LOPES SILVA PEREIRA - DQI
Externo ao Programa - PRISCILA VIEIRA E ROSA - DZO
Externo à Instituição - ARNALDO CÉSAR PEREIRA - UFSJ
Externo à Instituição - DANIEL HENRIQUES SOARES LEAL - UFES