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https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/24203Registro completo de metadatos
| Campo DC | Valor | Lengua/Idioma |
|---|---|---|
| dc.contributor.author | Almeida, Yslaine Andrade de | - |
| dc.date.accessioned | 2026-01-13T17:51:35Z | - |
| dc.date.available | 2026-01-13T17:51:35Z | - |
| dc.date.issued | 2025-12-16 | - |
| dc.identifier.citation | ALMEIDA, Yslaine Andrade de. Síntese e caracterização de biocarvões a partir do coco verde (Cocos nucifera L.) para potencialidade eletroanalítica. 2025. 219 f. Tese (Doutorado em Química) — Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2025. | pt_BR |
| dc.identifier.uri | https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/24203 | - |
| dc.description.abstract | The growth of the agro-industry has intensified the generation of lignocellulosic waste, whose improper disposal represents an environmental and economic challenge, while also highlighting the need for sustainable strategies for its valorization. In this context, the conversion of this waste into functional materials emerges as a promising alternative. Given this problem, this research proposed the sustainable use of agro-industrial waste using green coconut mesocarp to produce cbiochars via pyrolysis and chemical activation, with the aim of developing carbonaceous materials with high porosity and electrical conductivity applicable in electrochemical sensors. Different activation methods (pre- and post-pyrolysis) using phosphoric acid and potassium hydroxide were evaluated, resulting in porous and thermally stable structures. Morphological and structural characterizations were performed using elemental analysis, FT-IR, TG, EDX, XPS, SEM/EDS, TEM/EDS, and N2 adsorption, with statistical processing through Principal Component Analysis. The synthesized biochars exhibited high thermal stability, significant modifications in lignocellulosic structure, and adsorption properties directly related to surface area and pore distribution, highlighting their potential as functional platforms. The produced biochars were applied to modify electrodes for the detection of heavy metals and emerging contaminants. In the first application, the electrode modified with activated biochar with orthophosphoric acid showed excellent performance in the simultaneous detection of Cd2+, Pb2+, and Hg2+ by differential pulse voltammetry, with sensitivities of 42.75 µA L µmol-1 (Cd2+), 38.96 µA L µmol-1 (Pb2+), and 8.07 µA L µmol-1 (Hg2+), as well as very low detection limits, particularly for Cd2+ (1,4 nmol L-1 ). The sensor showed satisfactory selectivity and reproducibility, with recovery values between 89% and 106% in real samples (sewage, tap water, and cosmetics), confirming its practical feasibility, low cost, and sustainable nature. In a second application, the activated biochar with potassium hydroxide was functionalized with bimetallic Au@Pd nanoparticles, yielding the CMB500-Au@Pd electrode, which was used for the determination of the synthetic hormone 17α-ethinylestradiol (EE2). The sensor displayed a linear response in the range of 0.05-5.0 µM (R2= 0.9993), a detection limit of 2.53 nmol L -1 , and a quantification limit of 8.43 nmol L-1 , approximately 2,000 times lower than those obtained by HPLC. Reproducibility tests showed intra-day and inter-day RSDs of 5.77% and 8.14%, respectively. Selectivity studies indicated significant interference only for structurally related compounds (17β-estradiol and ascorbic acid), while urea, NaCl, and caffeine produced negligible effects. The method was successfully validated in real and simulated samples (groundwater, artificial breast milk, synthetic urine, saline solution, and contraceptive tablets), with recoveries ranging from 58.20% to 133.65%. Overall, the results prove the high potential of biochars derived from green coconut mesocarp as functional materials for sustainable electrochemical sensors. The developed electrodes combine high sensitivity, selectivity, and stability, representing cost-effective and environmentally responsible alternatives for monitoring toxic metals and hormonal contaminants in diverse matrices. | eng |
| dc.description.sponsorship | Fundação de Apoio a Pesquisa e à Inovação Tecnológica do Estado de Sergipe - FAPITEC/SE | pt_BR |
| dc.language | por | pt_BR |
| dc.subject | Química | por |
| dc.subject | Biocarvão | por |
| dc.subject | Coco | por |
| dc.subject | Resíduos agrícolas | por |
| dc.subject | Sensores eletroquímicos | por |
| dc.subject | Metais pesados - Detecção | por |
| dc.subject | Coco verde | por |
| dc.subject | Biocarvão ativado | por |
| dc.subject | Ambientalmente amigável | por |
| dc.subject | 17α-etinilestradiol (EE2) | por |
| dc.subject | Green coconut | eng |
| dc.subject | Activated biochar | eng |
| dc.subject | Eco-friendly electrochemical sensor | eng |
| dc.subject | Heavy metal detection | eng |
| dc.title | Síntese e caracterização de biocarvões a partir do coco verde (Cocos nucifera L.) para potencialidade eletroanalítica | pt_BR |
| dc.type | Tese | pt_BR |
| dc.contributor.advisor1 | Gimenez, Iara de Fatima | - |
| dc.description.resumo | O crescimento da agroindústria tem intensificado a geração de resíduos lignocelulósicos, cujo descarte inadequado representa um desafio ambiental e econômico, ao mesmo tempo em que evidencia a necessidade de estratégias sustentáveis para sua valorização. Nesse contexto, a conversão desses resíduos em materiais funcionais surge como uma alternativa promissora. Diante dessa problemática, esta pesquisa propôs o aproveitamento sustentável de resíduos agroindustriais por meio do uso do mesocarpo do coco verde para a produção de biocarvões via pirólise e ativação química, com o objetivo de desenvolver materiais carbonáceos de alta porosidade e condutividade elétrica aplicáveis em sensores eletroquímicos. Foram avaliados diferentes métodos de ativação (pré e pós-pirólise) com ácido fosfórico e hidróxido de potássio, resultando em estruturas porosas e estáveis. A caracterização morfológica e estrutural dos materiais envolveu análises elementares, FT-IR, TG, EDX, XPS, MEV/EDS, TEM/EDS e adsorção de N2, com tratamento estatístico via Análise de Componentes Principais. Os biocarvões sintetizados apresentaram elevada estabilidade térmica, modificações significativas na estrutura lignocelulósica e propriedades de adsorção diretamente relacionadas à área superficial e à distribuição de poros, evidenciando seu potencial como plataformas funcionais. Os biocarvões produzidos foram aplicados na modificação de eletrodos (EPCM) para detecção de metais pesados e contaminantes emergentes como hormônios. No primeiro caso, o EPCM modificado com biocarvão ativado com ácido ortofosfórico (H3PO4) demonstrou excelente desempenho na detecção simultânea de Cd2+, Pb2+ e Hg2+ por voltametria de pulso diferencial, apresentando sensibilidades de 42,75 µA L µmol-1 (Cd2+), 38,96 µA L µmol-1 (Pb2+) e 8,07 µA L µmol-1 (Hg2+), além de baixos limites de detecção, especialmente para Cd2+ (1,4 nmol L-1 ). O sensor exibiu seletividade e reprodutibilidade satisfatórias, com recuperações entre 89% e 106% em amostras reais (esgoto, água da torneira e cosméticos), confirmando sua viabilidade prática, baixo custo e sustentabilidade. Em uma segunda aplicação, o biocarvão ativado com hidróxido de potássio (KOH) foi funcionalizado com nanopartículas bimetálicas Au@Pd, originando o eletrodo CMB500-Au@Pd, empregado na determinação do hormônio sintético 17α-etinilestradiol (EE2). O sensor apresentou resposta linear entre 0,05 e 5,0 µmol L-1 (R2 = 0,9993), limite de detecção de 2,53 nmol L -1 e limite de quantificação de 8,43 nmol L-1 , aproximadamente 2.000 vezes inferiores aos obtidos por HPLC. Os testes de reprodutibilidade mostraram RSD intra-dia de 5,77% e inter-dia de 8,14%. Estudos de seletividade indicaram interferência relevante apenas para compostos estruturalmente semelhantes (17β-estradiol e ácido ascórbico), enquanto ureia, NaCl e cafeína apresentaram efeitos desprezíveis. O método foi validado com sucesso em amostras reais e simuladas (água subterrânea, leite materno artificial, urina sintética, solução salina e comprimido anticoncepcional), com recuperações entre 58,20% e 133,65%. Assim, o conjunto dos resultados demonstra o elevado potencial dos biocarvões derivados de coco verde como materiais funcionais para sensores eletroquímicos sustentáveis. Os eletrodos desenvolvidos combinaram alta sensibilidade, seletividade e estabilidade, configurando-se como alternativas econômicas e ambientalmente responsáveis para o monitoramento de metais tóxicos e contaminantes hormonais em diferentes matrizes. | pt_BR |
| dc.publisher.program | Pós-Graduação em Química | pt_BR |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA | pt_BR |
| dc.publisher.initials | Universidade Federal de Sergipe (UFS) | pt_BR |
| dc.contributor.advisor-co1 | Banda, Giancarlo Richard Salazar | - |
| dc.description.local | São Cristóvão | pt_BR |
| Aparece en las colecciones: | Doutorado em Química | |
Ficheros en este ítem:
| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|---|
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