MATERIAIS CARBONÁCEOS DERIVADOS DE BORRA DE CAFÉ: Síntese, caracterização e aplicações na agricultura e na determinação de compostos orgânicos voláteis.
Borra de café; Materiais carbonáceos; Microextração em fase
sólida; Bioestimulante.
A produção mundial de café gera anualmente milhões de toneladas de borra de café
(BC), um resíduo rico em carbono frequentemente destinado a aterros sanitários. Em
vista disso, sob a perspectiva da bioeconomia circular e da Química Verde, neste
trabalho foram sintetizados, caracterizados e aplicados materiais carbonáceos
derivados de BC com o objetivo de agregar valor e ampliar seu potencial de aplicação.
Para isso, foram obtidos carbon dots (CQD), carbon dots dopados com nitrogênio (N-
CQD), biochar ativado (NFG), produzido por carbonização em meio salino fundido
(NaCl/KCl), e compósitos de Co/biochar (NFG_CoCl, NFG_CoClNa, NFG_CoAc e
NFG_CoAcNa), preparados por rota solvotérmica poliol utilizando diferentes
precursores de cobalto, na presença ou ausência de uma base fraca (Na2CO3). Os
materiais foram caracterizados por DRX, FTIR, UV-vis, espectroscopia Raman, FEG-
SEM/EDS, MET, além de avaliados em duas frentes de aplicação. Na área agrícola,
os carbon dots foram investigados como bioestimulantes em ensaios de germinação
e crescimento vegetal para investigação fitotóxica. Na área analítica, cinco fibras de
microextração em fase sólida no modo headspace (HS-SPME) foram preparadas e
avaliadas utilizando BTEX e uma mistura teste contendo compostos de diferentes
polaridades e grupos funcionais. Os resultados de germinação indicam que o
nanopriming não aumentou a porcentagem de germinação, mas promoveu de forma
consistente o crescimento inicial das plântulas, principalmente em comprimento e
biomassa radicular. Por outro lado, os resultados de HS-SPME mostraram que NFG
e todos os compósitos apresentaram capacidade para identificação de compostos
voláteis. A incorporação de cobalto ao NFG via síntese poliol aumentou a extração de
compostos polares doadores de elétrons, especialmente álcoois, aminas e ácidos
carboxílicos. Já a presença de Na2CO3 na síntese das partículas de Co apresentou
comportamento dependente do precursor de cobalto: para o material derivado de
nitrato (NFG_CoClNa), não foram observadas melhorias, enquanto para o material
derivado de acetato (NFG_CoAcNa) houve aumento expressivo da eficiência de
extração, atribuído à maior polaridade superficial e disponibilidade de sítios ativos.
Dessa forma, os resultados demonstram o potencial dos materiais carbonáceos
derivados de borra de café como bioestimulantes e sorventes seletivos para HS-
SPME, contribuindo para a valorização desse resíduo agroindustrial em aplicações
agrícolas, analíticas e ambientais de maior valor agregado.