Banca de DEFESA: ELIBE SILVA SOUZA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: ELIBE SILVA SOUZA
DATA : 19/04/2023
HORA: 08:30
LOCAL: Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais
TÍTULO:

Nanocompósitos Baseados em Redes Metalorgânicas de Zinco como Suportes de Nanopartículas Metálicas: Catalisadores para Produção de Hidrogênio e Agentes Biocidas

PALAVRAS-CHAVES:

Geração de hidrogênio. Metal-Organic Framework. AgNPs. AuNPs. CuNPs. Antibacterianos.

PÁGINAS: 150
RESUMO:

A nanotecnologia, como um campo emergente, é amplamente utilizada nas áreas de geração de energia limpa e saúde pública, que são problemas globais atuais e relevantes a serem resolvidos. Nesse sentido, as nanopartículas metálicas (MNPs) foram extensivamente estudados por suas propriedades magnéticas, eletrônicas, ópticas, antimicrobianas e catalítica. A manipulação de MNPs para criar novos materiais com propriedades físico-químicas específicas desejadas tem se mostrado promissora. A combinação de MNPs com um nanomaterial poroso, como MetalOrganic Framework (MOF), suprime o principal problema das aplicações de MNPs, que é a agregação decorrente das elevadas energias de superfície. O presente trabalho apresenta a síntese e caracterização de nanocompósitos baseados em MOFs de zinco, [Zn₂(1,3-bdc)(Bzim)₂] e [Zn(mim)], como suporte para incorporação de MNPs (M= Cu, Ag ou Au) a fim de evitar agregação e melhorar as propriedades com relação as suas contrapartes. Para essa prova de conceito foram utilizados os métodos Ship in bottle e One-pot. Os materiais sintetizados foram caracterizados por DRX, MEV, FTIR, ICP-OES, TGA/DTA e BET. As MNPs foram caracterizadas por espectroscopia de absorção na região do UV-visível. As propriedades catalíticas dos materiais sintetizados foram avaliadas utilizando método de deslocamento de água, medindo-se o volume de gás de hidrogênio gerado na desidrogenação da molécula armazenadora de hidrogênio NH₃BH₃ com a dependência do tempo, variando temperatura e NaOH. As propriedades antibacterianas foram avaliadas a partir de testes pelo método de difusão em disco nas bactérias contra cepas de bactérias Grampositivas e Gram-negativas. A incorporação de MNPs pelos métodos utilizados não alterou a estabilidade e características cristalinas estruturais dos nanomateriais. Os nanocompósitos OP:AuNPs@Zn(mim) e OP:AgNPs@Zn(mim) se destacaram como catalisadores por apresentarem excelentes atividades catalíticas na hidrólise de NH₃BH₃, com elevadas taxas de geração de hidrogênio (1979,53 mL min-1 gAu-1 e 3352,71 mL min-1 gAg-1) e alta eficiência (69,16 % e 98,5%). As energias de ativação foram 19,6 KJ.mol-1 para OP:AuNPs@Zn(mim) e 38,13 kJ.mol-1 para OP:AgNPs@Zn(mim), que são menores do que para a maioria dos catalisadores contendo Au/Ag-MOF usados na hidrólise de NH₃BH₃ descritos em a literatura. Além disso, esses catalisadores revelaram boa estabilidade e reutilização, preservando 71,42 %, OP:AuNPs@Zn(mim), e 88,23 %, OP:AgNPs@Zn(mim), de suas atividades catalíticas iniciais após cinco ciclos. Como agentes biocidas, o suporte Zn₂(1,3-bdc) (Bzim)₂ impediu efetivamente a agregação de MNPs e as propriedades bactericidas dos nanocompósitos foram aprimoradas de até treze vezes maior que a nanopartícula sem o suporte metalorgânico e de até dezesseis vezes maior do que o antibiótico amoxicilina. Portanto, os materiais aqui apresentados se mostraram excelentes candidatos para produzir hidrogênio a partir de NH₃BH₃, em particular, OP:AgNPs@Zn(mim), com a combinação do método de síntese simples, baixa temperatura de reação, solvente ecologicamente correto, baixo teor de MNPs, custo relativamente baixo e condições moderadas de desidrogenação. Sob outra perspectiva, os nanocompósitos do suporte Zn₂(1,3-bdc) (Bzim)₂ com AgNPs e CuNPs se mostraram promissores como agentes biocidas, sendo mais econômicos e com baixo teor de MNPs.

MEMBROS DA BANCA:
Interno - 2457389 - EDUARDO PADRON HERNANDEZ
Interna - 1857515 - GIOVANNIA ARAUJO DE LIMA PEREIRA
Externo à Instituição - JANILSON ALVES FERREIRA
Presidente - 2163324 - JOANNA ELZBIETA KULESZA
Externo à Instituição - LEONIS LOURENÇO DA LUZ - UFPE