Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação

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A Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri - PRPPG/UFVJM - tem a finalidade de apreciar, coordenar, auxiliar, deliberar e homologar as atividades de Pesquisa, Pós-Graduação e inovação da Instituição. A PRPPG possui um orgão de deliberação denominado Conselho de Pesquisa e Pós-Graduação - CPPG. A "Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação" é constituída pela Diretoria de Pesquisa e pela Diretoria de Pós-Graduação no campus sede da UFVJM e pelas diretorias de Pesquisa e de Pós-Graduação dos campi fora de sede.

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Análise da eficiência de linhagens fúngicas do gênero pleurotus no tratamento da vinhaça
(UFVJM, 2018) Maas, Adriele Santos Van Der; Bomfeti, Cleide Aparecida; Barros, Aruana Rocha; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Bomfeti, Cleide Aparecida; Afonso, André Santiago; Faria, Márcia Cristina da Silva; Pereira, Márcio César
A vinhaça é um subproduto oriundo das usinas de açúcar e álcool,com uma geração média de 10 a 14 litros por litro de etanol produzido. É um resíduo com baixo pH, elevada turbidez, e quando disposto de forma inadequada pode provocar uma série de desequilíbrios ambientais. A utilização de fungos do gênero Pleurotus como microrganismos biorremediadores surge como uma possível alternativa para o tratamento desse resíduo, pois esses organismos produzem enzimas que podem reduzir ou remover totalmente poluentes no ambiente. Por apresentar essa capacidade em produzir enzimas, muito estudos utilizam os corantes como meio de avaliação e seleção de linhagens com potencial de biodegradação. Deste modo, este trabalho foi dividido em duas etapas, sendo objetivo da primeira, analisar a capacidade de sete linhagens de Pleurotus sp. em degradar o corante azul de metileno nas concentrações de 0,02 e 0,04 g.L-1, com o intuito de identificar três linhagens com potencial para o tratamento da vinhaça. A segunda etapa, teve o objetivo de avaliar a capacidade de degradação da matéria orgânica presente na vinhaça em tratamentos com concentração de 25% e 100% com e sem ajuste de pH pelas três linhagens selecionadas na etapa anterior. Além disso, a eficiência de uma dessas linhagens em conjunto com a nanopartícula δ-FeOOH, também foi avaliada. Os resultados da primeira etapa revelaram que após sete dias de crescimento, todas as linhagens foram visivelmente capazes de reduzir a coloração dos meios contendo azul de metileno, e para as linhagens ERY, HI e SB a redução da absorbância em comparação ao controle foi de aproximadamente 80%. Pelos resultados da segunda etapa, foi possível evidenciar que as linhagens de Pleurotus sp. apresentaram grande potencial em descolorir a vinhaça tanto nas concentrações de 25 e 100%, com destaque para a linhagem HI (Pleurotus ostreatus) que apresentou remoção de 90% na turbidez e DQO nos tratamentos de 25%. O acréscimo de δFeOOH não alterou os percentuais de remoção da linhagem HI no meio contendo vinhaça 25%, mas induziu a linhagem a ser atraída por um imã. Conclui-se pelos resultados que a vinhaça após o tratamento fúngico pode apresentar características favoráveis ao seu uso como biofertilizante e o acréscimo de δ-FeOOH pode favorecer a retirada do fungo devido a essa capacidade de torná-lo magnético.
Desenvolvimento de um método eletroquímico para identificação preliminar de dietilamida do ácido lisérgico (LSD) e feniletinaminas em análises forenses
(UFVJM, 2021) Pimentel, Dilton Martins; Santos, Wallans Torres Pio dos; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Santos, Wallans Torres Pio dos; Afonso, André Santiago; Verly, Rodrigo Moreira; Ferreira, Rafael de Queiroz; Gil, Eric de Souza
O consumo de substâncias psicoativas continua aumentando em vários países, com destaque ainda para drogas ilícitas tradicionais como a dietilamida do ácido lisérgico, mais conhecida pela sua sigla em inglês (LSD), bem como para as novas drogas sintéticas. As feniletinaminas do grupo dos NBOMes e NBOHs estão entre as novas drogas mais utilizadas atualmente, sendo apreendidas em selos, tal como o LSD. A identificação preliminar dessas substâncias controladas em amostras apreendidas é uma etapa muito importante para lavratura do auto de prisão em flagrante delito, sendo de extrema importância o uso de métodos analíticos compatíveis com uma análise in-loco. Embora existam muitos métodos tradicionais para a identificação preliminar de LSD baseados em testes colorimétricos, essas abordagens podem fornecer alguns inconvenientes devido ao novo cenário forense de novas drogas sintéticas. Desse modo, o desenvolvimento de um método de triagem simples, rápido e seletivo para detecção de LSD, NBOMes e NBOHs em selos é de grande interesse para aplicações forenses. Neste contexto, apresentamos um novo método de triagem para a detecção do LSD e feniletinaminas por voltametria de onda quadrada (VOQ) usando um eletrodo de diamante dopado com boro (DDB). A detecção eletroquímica do LSD foi avaliada primeiramente no DDB em tampão acetato 0,1 mol L-¹ pH 4,0. O DDB mostrou uma alta estabilidade da corrente de pico e do potencial de pico para a oxidação do LSD com desvios padrão relativos inferiores a 1,6% (N = 10). Uma ampla faixa linear de trabalho foi obtida para determinação de LSD de 5,0 a 100 μmol L-¹, com um excelente coeficiente de regressão linear (r2 > 0,999) e LOD de 0,5 μmol L-¹, que é suficientemente baixo para detectar esta droga em amostras apreendidas. O estudo de interferência para detecção de LSD foi realizado para vinte fenetilaminas pertencentes ao grupo dos NBOMes, NBOHs e compostos 2C-X, bem como para o MDMA e outras anfetaminas. O desempenho analítico do método proposto revelou uma alternativa simples, rápida e seletiva para aplicações em análises forenses de triagem de LSD em selos. Além disso, o método desenvolvido também mostrou ser eficiente para detectar e diferenciar NBOMes e NBOHs em amostras de selos, sendo ainda realizados estudos para avaliação do comportamento eletroquímicos dessas drogas e seus derivados.
Desenvolvimento de um sensor eletroquímico modificado com um filme de carbon black e delta óxihidróxido de ferro dopado com prata para detecção de peróxido de hidrogênio
(UFVJM, 2022) Melo, Wiviane Emília Reis de; Afonso, André Santiago; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Afonso, André Santiago; Rodrigues, Luciano Pereira; Rodrigues, Jairo Lisboa
Atualmente, sabe-se o importante papel do H2O2 como sinalizador de diversos processos fisiológicos e condições patológicos. É de extrema importância detectar e quantificar esse metabólito nesses processos, pois o H2O2 está associado ao dano celular e ao aparecimento de algumas doenças. A detecção do H2O2 pode ser feita através de várias técnicas, como a cromatografia e a espectroscopia. As técnicas eletroanalíticas, comparadas as técnicas citadas anteriormente são baratas, rápidas e de fácil miniaturização, além de serem sensíveis e seletivas. As últimas duas características podem ser melhoradas através da modificação do eletrodo de trabalho. Nesse sentido, foi desenvolvido um filme com nanomateriais de CB, A/δ-FeOOH e PDDA, para a modificação da superfície sensora, pela técnica Drop Casting, onde depositou-se 10 μL de uma dispersão preparada com 1mg de CB, 1 mg Ag/δ-FeOOH, sintetizado pelo método simples e reproduzível, e 1 μL de PDDA em água ultrapura de pH 10, sonicada durante 10 minutos. A imobilização do filme foi feita em um eletrodo descartável produzido artesanalmente. As características morfológicas foram estudadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e energia dispersiva de raios X (EDS), as quais revelaram que a imobilização do filme CB//A/δ-FeOOH ocorreu de forma eficiente. A análise da resistência relacionada à transferência de cargas foi realizada pela espectroscopia de impedância eletroquímica, que revelou uma menor resistência no eletrodo modificado em relação ao eletrodo não modificado. A partir dos dados de voltametria cíclica foi diagnosticada uma área eletroativa de 0,106 ± 0,005 cm² e uma constante heterogênea de kº =1,04 × 10-³ cm·s-¹ para o eletrodo CB//A/δ-FeOOH, comprovando o bom desempenho eletroquímico da modificação proposta. A investigação eletroquímica na detecção e quantificação do H2O2 indicou que o eletrodo com CB//Ag/δ-FeOOH obteve uma boa resposta eletroquímica para a redução do H2O2, com limite de detecção de 21,6 μM, limite de quantificação de 72,1 μM, sensibilidade analítica de 4,6.10-9 μA/μM e repetibilidade de 4,78 % para N = 5. Ademais, o sensor eletroquímico CB//Ag/δ-FeOOH foi capaz de detectar H2O2 na presença de dopamina (DA), ácido úrico (UA) e ácido ascórbico (AA). Por fim, recuperações entre 103 e 92% foram determinadas para H2O2 em soro fetal bovino. Os resultados alcançados indicam que o sensor desenvolvido para detectar H2O2 é uma alternativa na área de sensoriamento com bons níveis de precisão, boa seletividade, sensibilidade e reprodutibilidade.
Desenvolvimento, caracterização e aplicação de um sensor eletroquímico de feltro de carbono modificado com azul da prússia para a determinação eletroanalítica de peróxido de hidrogênio
(UFVJM, 2023) Nantes, Karoline Santos; Afonso, André Santiago; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)
O peróxido de hidrogênio (H2O2) desempenha importantes papéis em processos fisiológicos. A nível celular sua reatividade e baixa concentração dificulta sua detecção precisa. Assim, para melhor entender seu papel dentro dos sistemas biológicos o desenvolvimento de um sensor para a determinação e quantificação de H2O2, tornou-se um objetivo para pesquisadores de diferentes áreas. O Azul da Prússia (AP), apesar de apresentar características e propriedades eletroquímicas proeminentes para a determinação seletiva do H2O2, apresenta baixa estabilidade em pH neutro, restringindo assim sua utilização em sensores. Estudos demonstram uma intensa interação entre o AP coloidal e os íons hexacianoferrato dissolvidos com a superfície da goethita (α- FeOOH). O delta oxihidróxido de ferro (δ-FeOOH) é outro óxido de ferro que possui propriedades de superfície análogas às da goethita. Assim, com o intuito de usufruir das vantagens do AP para a detecção do H2O2 melhorando sua interação em pH neutro, este estudo realizou pela primeira vez, a eletrodeposição do AP através de uma solução contendo δ-FeOOH e K3Fe(CN)6. O objetivo geral foi o desenvolvimento, caracterização e aplicação de um sensor eletroquímico de feltro de carbono (FC) modificado com AP para a determinação eletroanalítica de H2O2. A formação do filme de AP nos eletrodos de FC foi realizada através de síntese eletroquímica por varredura cíclica de potencial. A partir das análises dos resultados dos testes de otimização realizados, as melhores condições para a produção do filme foram: FC sem pré-tratamento, pH 2 da solução para a eletrodeposição, K3Fe(CN)6 a 0,005 M, δ-FeOOH 0,022 g, KCl a 0,1 M e 100 ciclos voltamétricos. Os testes de otimização do eletrólito suporte para a determinação do analito de interesse também foram realizados e foram definidos: PBS 0,1 M e pH 7. Os testes de detecção através de amperometria, resultaram no limite de detecção de 0,91, 0,55 e 0,36 μM e limite de quantificação de 5, 1,83 e 1,19 μM para determinação de H2O2 nos potenciais de 0, -0,1 e -0,2 V vs. Ag/AgCl, respectivamente. No teste de UV-Vis, o espectro da dispersão apresentou uma banda de absorção em 690 nm, relacionada ao AP. Os valores de resistência ao transporte de cargas, obtidos através da Espectroscopia de Impedância Eeletroquímica (EIE), foi de 324,2 para 1,28 Ω, antes e após a modificação da superfície do FC com o AP, respectivamente, enquanto o valor da constante de transferência de carga aumentou de 2,74E-4 para 2,5E-2 cm s-¹. A área eletroativa foi consideravelmente aumentada, sendo antes da modificação 3,0 cm² e após 8,2 cm². Foi possível detectar H2O2 na presença das espécies eletroativas avaliadas como interferentes, sem sinal analítico para estes. Recuperações entre 93, 95 e 101% para as concentrações de 5, 15 e 30 μM, respectivamente, foram determinadas para H2O2 em PBS 0,1 M contendo 10% de soro fetal bovino. Por fim, a síntese eletroquímica proposta aqui neste trabalho, proporcionou mais estabilidade e linearidade durante a detecção do analito, frente ao eletrodo modificado com FeCl3, K3[Fe(CN)6], KCl e HCl. Além disso, comparando com outros trabalhos análogos já reportados na literatura, foi possível aumentar a sensibilidade do sistema para a detecção de H2O2.
Nanopartículas de dióxido de titânio: síntese hidrotermal via micro-ondas, caracterização e preparo de filmes ultrafinos de Langmuir- Blodgett
(UFVJM, 2020) Ferreira, Rafael Guerra; Monteiro, Douglas Santos; Pereira, Márcio César; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Monteiro, Douglas Santos; Afonso, André Santiago; Coelho, Jakelyne Viana; Rodrigues, Jairo Lisboa
O presente trabalho tem como objeto sintetizar e caracterizar nanopartículas de dióxido de titânio (TiO2), visando a preparação de filmes ultrafinos de Langmuir-Blodgett (LB) e a avaliação da fotodegradação heterogênea do corante orgânico Rodamina B. O dióxido de titânio foi sintetizado pelo método hidrotermal assistido por micro-ondas. As sínteses foram preparadas utilizando soluções com diferentes concentrações do precursor isopropóxido de titânio (TIP) e do catalisador hidróxido de tetrametilamônio (TMAH). Essas soluções foram trabalhadas em duas rotas sintéticas, na primeira rota utilizou uma temperatura de síntese de 90 °C por 144 min. A segunda rota consistiu na aplicação de duas temperaturas de síntese, iniciando com 90 °C por 144 min e finalizando com 160 °C por 120 min. Os materiais sintetizados em ambas as rotas, foram caracterizados por microscopia eletrônica de transmissão (MET), difratometria de raios-x (DRX), espalhamento dinâmico de luz (DLS) e análise superficial de BET. A análise de MET apresentou amostras com diferentes tamanhos médios (6-96nm) e morfologias (nanocúbicas, retangulares, triangulares, bastonetes e esferas). Já os difratogramas de DRX comprovam o polimorfo anatase como fase predominante. O filme LB e as atividades superficiais das nanopartículas de TiO2 na interface líquido-ar foram avaliadas em experimentos de isoterma (pressão x área superficial) em uma cuba de Langmuir. As propriedades da monocamada formada foram avaliadas por meio de experimentos de potencial superficial e microscopia de ângulo de Brewster (BAM). Os Filmes ultrafinos do nanomaterial foram depositados sobre a superfície de um substrato condutor pela técnica de Langmuir-Blodgett (LB), apresentando uma boa taxa de transferência (TR) da monocamada para o substrato (FTO). Com a execução do presente projeto, pode-se obter fotoanodos ultrafinos e mais leves de nanopartículas de TiO2, que podem ser utilizados para a fabricação de vários dispositivos, como os fotovoltaicos.
Síntese e caracterização de nanopartículas de dióxido de titânio para a produção de filmes ultrafinos de Langmuir-Blodgett
(UFVJM, 2020) Silva, Tamara Pereira da; Monteiro, Douglas Santos; Afonso, André Santiago; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)
Dentre as técnicas existentes para fabricação de filmes ultrafinos, a técnica de Langmuir-Blodgett (LB) ocupa um lugar de destaque visto que possibilita o controle da espessura e composição do filme numa escala molecular. No caso dos filmes LB, a maior parte dos estudos tratam de filmes de lipídeos e proteínas, e poucos trabalhos se dedicaram às nanopartículas, especialmente aquelas de óxidos semicondutores. Dentre esses materiais semicondutores, o TiO2 é amplamente empregado na construção de dispositivos fotovoltaicos e fotoeletroquímicos, devido a sua estabilidade, eficiência e baixo custo. Neste sentido, o objetivo deste trabalho é sintetizar e caracterizar nanopartículas de TiO2 para a produção de filmes ultrafinos utilizando a técnica LB. Quatorze amostras de TiO2 foram sintetizadas a partir de um alcóxido de titânio. As amostras foram caracterizadas por Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), difratometria de raios-X (DRX), Espalhamento Dinâmico de Luz (EDL) e foto-oxidação do corante Rodamina-B (Rd-B). Em uma cuba de Langmuir foram realizados experimentos na interface ar-líquido por meio de isotermas de pressão superficial versus área, medidas de diferença de potencial superficial, histerese, elasticidade de Gibbs, além de Microscopia de Ângulo de Brewster (BAM) com intuito de verificar o comportamento superficial das nanopartículas modificadas com ácido oleico. A MET confirma a formação de nanopartículas com diferentes formas e tamanhos variando entre 4,6 e 205 nm. Os resultados de EDL para o raio hidrodinâmico médio (Zm) foram comparáveis com os obtidos pela MET. Devido à desprotonação das hidroxilas superficiais em água, os potenciais Zeta (ζ) das nanopartículas mostraram-se negativos o suficiente para evitar a agregação em meio aquoso em pH 7. A DRX evidenciou predominância da fase cristalina anatásio para as amostras de TiO2 sintetizadas. Os resultados dos ensaios fotocatalíticos mostraram que os nanomateriais degradaram entre 72 e 100% do corante Rd-B. As análises BAM confirmam a permanência do material na interface desde o início do espalhamento. Os filmes LB das nanopartículas foram depositados sobre três substratos diferentes e os valores de Taxas de Transferência (TR) obtidos evidenciam efetiva formação do filme, especialmente sobre o substrato flexível PET coberto com ITO (TR média de 1,035). Assim, este trabalho, além de contribuir para estudos do comportamento do TiO2 na interface ar-líquido, pode auxiliar na construção de novos dispositivos que empregam nanopartículas de TiO2 na forma de filmes ultrafinos, como em dispositivos fotocatalíticos e fotovoltaicos.
Validação de um método simples e rápido para quantificação de praguicidas organoclorados (OCPs) em amostras ambientais utilizando microextração em gota e quantificação por CG-MS: aplicação na degradação de OCPs utilizando nanocompostos
(UFVJM, 2019) Carvalho, Rhiane Ramos Rocha; Rodrigues, Jairo Lisboa; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Rodrigues, Jairo Lisboa; Afonso, André Santiago; Faria, Márcia Cristina da Silva
Os praguicidas são substâncias amplamente utilizadas no meio agrícola e apresentam alto risco de contaminação para a saúde humana e ambiental e em especial aos recursos hídricos. Assim, é necessário que se desenvolvam métodos capazes de quantificar estes contaminantes em amostras ambientais, bem como buscar alternativas para tentar diminuir ou eliminá-los destas matrizes, como proposta de remediação ambiental. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver e validar um método de Microextração Líquido-Líquido com solidificação em Gota para quantificação de Praguicidas Organoclorados (OCPs) e em seguida aplicar o método desenvolvido em processos de degradação de praguicidas organoclorados utilizando magnetita dopada com cobalto como nanomaterial. O método desenvolvido mostrou eficácia na extração de 10 praguicidas organoclorados: Alpha-BHC, D-BHC, Heptachlor, Heptachlor Epoxide, Endosulfan I, p,p’ – DDE, Dieldrin, p,p’ – DDT, Endosulfan Sulfato, Methoxychlor. O método apresentou bons valores nos parâmetros de validação Analítica, R² maior que 0,999, e LD e LQ com valores suficientes para quantificação em amostras reais e valores de precisão intra e entre dias abaixo de 10%. O Estudo de degradação ocorreu para 10 organoclorados: Alpha-BHC, Delta-BHC, Heptachlor, Heptachlor Epoxide, Endosulfan I, p,p’ – DDE, Dieldrin, p,p’ – DDT, Endosulfan Sulfato, Methoxychlor e foi acima de 80% para a maioria dos compostos. Os resultados apresentados demonstram que o método proposto apresenta boa linearidade com coeficiente de correlação linear acima de 0,999 para todos os compostos. O estudo de precisão intra- dia e entre dias apresentou valores de desvio padrão relativo abaixo de 10% para faixas de baixa, média e alta concentração. A aplicação no processo de degradação pode ser utilizada como proposta de remediação ambiental.