Desenvolvimento de sistemas de sensores baseados em nanoestruturas de zeólita funcionalizada com porfirinas para detecção de polifenóis

• Processo: 23/03632-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2023
• Data de Término da vigência: 22 de novembro de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Luiz Henrique Capparelli Mattoso
• Beneficiário: João Otávio Donizette Malafatti
• Supervisor: Roberto Paolesse
• Instituição Sede: Embrapa Instrumentação Agropecuária. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Università degli Studi di Roma Tor Vergata, Itália
• Vinculado à bolsa: 21/14992-1 - Obtenção de membranas nanocompósitas de PCL/PMMA/zeólita para aplicação como sensor químico para detecção de resíduos de polifenóis da indústria cafeeira, BP.PD
• Assunto(s): Indústria do café Língua eletrônica Polifenóis Porfirinas Sensores ópticos Nanocompósitos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Indústria cafeeira | Língua eletrônica | Polifenóis | porfirinas | sensor óptico | sensor químico | Nanocompósitos

Resumo

O café é um dos produtos agrícolas de alta produção a fim de atender o elevado consumo em âmbito mundial. No beneficiamento do café é amplamente utilizado o método de processamento por via úmida, afim de obter uma melhor qualidade dos grãos de café para o mercado consumidor. Contudo, nesta etapa é gerada um grande volume de água residual contendo compostos fenólicos tóxicos. Assim, faz-se necessário o desenvolvimento de sensores químicos que seja sensíveis e que permitam o monitoramento em tempo real de tais contaminantes. Neste sentido, os arranjos de sensores baseado em língua eletrônica vem se demonstrado promissores no monitoramento ambiental, uma vez que são rápidos, fáceis de usar e menos dispendiosos quando comparados com os métodos analíticos convencionais. Este projeto visa desenvolver sistemas de língua electrónica baseados em nanocompósitos a partir da combinação de porfirinas com zeólitas modificadas. Os nanomateriais obtidos serão caracterizados com várias técnicas experimentais, incluindo microscopia eletrônica de transmissão (TEM), espectrometria de plasma acoplado indutivamente (ICP), e espectroscopia de fotoelétrons por raios X (XPS). As propriedades eletroquímicas e ópticas dos arranjos dos materiais híbridos serão avaliadas com o intuito de possibilitar a escolha das melhores combinações dos sensores, possibilitando a aplicação para a detecção de compostos fenólicos nas águas residuais do café. Em seguida, o desempenho dos sensores será avaliado utilizando técnicas eletroquímicas e espectroscopia na região do ultravioleta e visível (UV-Vis). A análise estatística será utilizada para o processamento dos dados experimentais, de modo a permitir que os diferentes sistemas da língua eletrônica reconheçam as amostras contaminadas com compostos fenólicos em concentrações distintas. O grupo brasileiro aproveitará ao máximo os conhecimentos do Prof. Roberto Paolesse e do Prof. Dr. Corrado Di Natalle, co-líderes do Grupo de Sensores da Universidade de Tor Vergata situada em Roma na Itália, sendo referências para estudos sobre sensores químicos. Além disso, as técnicas e metodologias aprendidas pelo candidato durante o período de pós-doutoramento no grupo internacional serão também utilizadas no seu trabalho de pós-doutoramento no Brasil, enriquecendo os conhecimentos e habilidades da linha de pesquisa no grupo brasileiro após o seu retorno. (AU)

Publicações científicas

(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)

BERNARDI, BARBARA; MALAFATTI, JOAO OTAVIO DONIZETTE; MOREIRA, AILTON JOSE; NASCIMENTO, ANDRESSA CRISTINA DE ALMEIDA; LIMA, JULIANA BRUZACA; VERMEERSCH, LILIAN APARECIDA FIORINI; PARIS, ELAINE CRISTINA. Antimicrobial membranes based on polycaprolactone:pectin blends reinforced with zeolite faujasite for cloxacillin-controlled release. DISCOVER NANO, v. 20, n. 1, p. 15-pg., 2025-01-14. (19/23412-9, 21/14992-1, 22/06219-3, 23/17483-6, 23/03632-0)

MALAFATTI, JOAO OTAVIO DONIZETTE; SCIENA, CAMILA RODRIGUES; PARIS, ELAINE CRISTINA. Copper-Modified Faujasite Zeolite Reinforcement in Biodegradable Starch Sachets for Potassium Fertilizer Releasing. Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials, v. N/A, p. 16-pg., 2025-06-10. (21/14992-1, 23/03632-0, 19/09485-3)

NASCIMENTO, ANDRESSA CRISTINA DE ALMEIDA; MALAFATTI, JOAO OTAVIO DONIZETTE; SIERRA E SILVA, MARIA LUIZA LOPES; MOREIRA, AILTON JOSE; THOMAZI, ADRIANA COATRINI; QUARANTA, SIMONE; PARIS, ELAINE CRISTINA. Hydrotalcite Supported on Polycaprolactone:Poly(methyl methacrylate) Fiber Membranes for Chlorogenic Acid Removal. WATER, v. 17, n. 7, p. 20-pg., 2025-03-22. (22/06219-3, 23/03632-0, 23/07525-3, 21/14992-1)