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Estudo da Solubilização de Fosfatos Nanométricos dispersos em Matrizes de diferentes solubilidades

Processo: 13/11821-5
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2013
Vigência (Término): 01 de março de 2018
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Cauê Ribeiro de Oliveira
Beneficiário:Amanda Soares Giroto
Instituição Sede: Embrapa Instrumentação Agropecuária. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Hidroxiapatita   Liberação controlada de fármacos   Engenharia de materiais   Fertilizantes
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Fertilizantes | hidroxiapatita | Liberação Controlada | Engenharia de Materiais

Resumo

Com as altas produtividades agrícolas, há a necessidade da fertilização química do solo, e o fósforo está entre os macronutrientes primários indispensáveis para as plantas. Neste sentido, a demanda atual de uso de fosfatos obriga que métodos mais racionais de uso deste nutriente sejam desenvolvidos, buscando estratégias para aumentar e controlar a solubilidade das fontes utilizadas, além de evitar processos de imobilização, coalescência ou aglomeração, que comprometeriam a disponibilidade durante o processo de aplicação. Portanto, a proposta central deste trabalho é obter fosfatos a partir da síntese de hidroxiapatita nanométrica (escolhida aqui como fonte modelo do íon PO43-) e dispersá-la em diferentes matrizes de liberação lenta na forma de nanocompósitos para aplicação final do material como grânulos. As nanopartículas em diferentes tamanhos serão preparadas por técnicas escalonáveis e dispersas em matrizes de diferentes graus de solubilidade em água e em solo, adequadas para processamento contínuo em alta escala, que possam demonstrar a influência de processos difusionais na matriz no controle adequado da solubilidade do material. Serão feitas caracterizações por difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura, área BET, distribuição do tamanho de partícula, análises térmicas em que se observaram fatores como amorfização das partículas e sua dispersão, em relação as matrizes utilizadas, que possam influenciar no padrão de solubilidade, de forma a traçar as principais estratégias para obtenção de uma nova classe de fertilizantes fosfatados eficientes em larga escala.

Matéria(s) publicada(s) no Pesquisa para Inovação FAPESP sobre a bolsa:
Novo nanomaterial mantém mais fósforo disponível no solo do que fertilizante vendido no mercado 
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Publicações científicas (12)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
KLAIC, RODRIGO; GUIMARAES, GELTON G. F.; GIROTO, AMANDA S.; BERNARDI, ALBERTO C. C.; ZANGIROLAMI, TERESA C.; RIBEIRO, CAUE; FARINAS, CRISTIANE S.. Synergy of Aspergillus niger and Components in Biofertilizer Composites Increases the Availability of Nutrients to Plants. Current Microbiology, v. 78, n. 4, . (16/10636-8, 16/09343-6, 13/11821-5)
NOGUEIRA, ANDRE E.; GIROTO, AMANDA S.; NETO, ARQUIMINIO B. S.; RIBEIRO, CAUE. CuO synthesized by solvothermal method as a high capacity adsorbent for hexavalent chromium. COLLOIDS AND SURFACES A-PHYSICOCHEMICAL AND ENGINEERING ASPECTS, v. 498, p. 161-167, . (13/11821-5, 14/09014-7)
FERNANDES GUIMARAES, GELTON GERALDO; GIROTO, AMANDA SOARES; TEIXEIRA, BRENO CARDOSO; VERGUTZ, LEONARDUS; CANTARUTTI, REINALDO BERTOLA. Functionalized Charcoal as a Buffering Matrix of Copper and Zinc Availability. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 42, . (13/11821-5)
GIROTO, AMANDA S.; DO VALLE, STELLA F.; GUIMARAES, GELTON G. F.; MOLINA, ARTHUR; REIS, HEITOR P. G.; FERNANDES, DIRCEU M.; BERNARDI, ALBERTO C. C.; MATTOSO, LUIZ H. C.; RIBEIRO, CAUE. Tailoring Efficient Materials for NPK All-in-One Granular Fertilization. Industrial & Engineering Chemistry Research, v. 59, n. 41, p. 18387-18395, . (18/10104-1, 13/11821-5, 16/10636-8, 16/09343-6)
GIROTO, A. S.; FIDELIS, S. C.; RIBEIRO, C.. Controlled release from hydroxyapatite nanoparticles incorporated into biodegradable, soluble host matrixes. RSC ADVANCES, v. 5, n. 126, p. 104179-104186, . (13/11821-5)
GIROTO, AMANDA S.; GUIMARAES, GELTON G.; COLNAGO, LUIZ A.; KLAMCZYNSKI, ARTUR; GLENN, GREG; RIBEIRO, CAUE. Controlled release of nitrogen using urea-melamine-starch composites. JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION, v. 217, p. 448-455, . (13/11821-5, 18/10104-1)
VALLE, STELLA F.; GIROTO, AMANDA S.; KLAIC, RODRIGO; GUIMARAES, GELTON G. F.; RIBEIRO, CAUE. Sulfur fertilizer based on inverse vulcanization process with soybean oil. Polymer Degradation and Stability, v. 162, p. 102-105, . (13/11821-5, 18/10104-1)
GUIMARAES, GELTON G. F.; KLAIC, RODRIGO; GIROTO, AMANDA S.; MAJARON, VINICIUS F.; AVANSI, JR., WALDIR; FARINAS, CRISTIANE S.; RIBEIRO, CAUE. Smart Fertilization Based on Sulfur-Phosphate Composites: Synergy among Materials in a Structure with Multiple Fertilization Roles. ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING, v. 6, n. 9, p. 12187-12196, . (13/11821-5, 16/09343-6)
GIROTO, AMANDA S.; GARCIA, RODRIGO H. S.; COLNAGO, LUIZ A.; KLAMCZYNSKI, ARTUR; GLENN, GREG M.; RIBEIRO, CAUE. Role of urea and melamine as synergic co-plasticizers for starch composites for fertilizer application. International Journal of Biological Macromolecules, v. 144, p. 143-150, . (16/10636-8, 13/11821-5, 18/10104-1)
GIROTO, AMANDA S.; GUIMARAES, GELTON G. F.; FOSCHINI, MILENE; RIBEIRO, CAUE. Role of Slow-Release Nanocomposite Fertilizers on Nitrogen and Phosphate Availability in Soil. SCIENTIFIC REPORTS, v. 7, . (13/11821-5, 16/09343-6)
GIROTO, A. S.; GUIMARES, G. G. F.; RIBEIRO, C.. A Novel, Simple Route to Produce Urea:Urea-Formaldehyde Composites for Controlled Release of Fertilizers. JOURNAL OF POLYMERS AND THE ENVIRONMENT, v. 26, n. 6, p. 2448-2458, . (13/11821-5, 16/09343-6)
KLAIC, RODRIGO; GIROTO, AMANDA S.; GUIMARAES, GELTON G. F.; PLOTEGHER, FABIO; RIBEIRO, CAUE; ZANGIROLAMI, TERESA C.; FARINAS, CRISTIANE S.. Nanocomposite of starch-phosphate rock bioactivated for environmentally-friendly fertilization. MINERALS ENGINEERING, v. 128, p. 230-237, . (13/11821-5, 16/09343-6, 17/11149-6, 16/10636-8)

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Patente(s) depositada(s) como resultado deste projeto de pesquisa

PROCESSO DE OBTENÇÃO DE COMPÓSITOS DE FERTILIZANTES BASEADOS NA DISPERSÃO DE FOSFATOS MINERAIS EM MATRIZ DE AMIDO-ENXOFRE ATIVADO POR Aspergilus niger E PRODUTOS OBTIDOS BR1020180695495 - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR) . CAUE RIBEIRO DE OLIVEIRA / RODRIGO KLAIC / GELTON GERALDO FERNANDES GUIMARÃES / CRISTIANE SANCHEZ FARINAS / AMANDA SOARES GIROTO / VINICIUS FERRAZ MAJARON / TERESA CRISTINA ZANGIROLAMI - 25 de setembro de 2018