Síntese de Nanopartículas de óxido de ferro com mandacaru por coprecipitação verde.

• Ano de defesa: 2026
• Autor(a) principal: SILVA, José Lucas.
• Orientador(a): AGRA, Kennedy Leite.
• Banca de defesa: COSTA, Renilton Correia da., MOURA, Karoline Oliveira.
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
• Programa de Pós-Graduação: PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA
• Departamento: Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Mandacaru; Síntese verde; Óxidos de ferro; Nanopartículas; Green synthesis; Iron oxides; Nanoparticles
• Área do conhecimento CNPq: Física
• Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/46341

Os métodos de síntese verde têm se tornado cada vez mais comuns na produção de nanopartículas (NPs) devido à capacidade de compostos orgânicos de controlar a taxa de nucleação das partículas, permitindo a obtenção de tamanhos e morfologias controladas, além de adaptar processos de síntese tradicionais para torná-los menos nocivos ao meio ambiente. Este trabalho propôs o uso de um método de coprecipitação adaptado para a síntese verde de NPs, empregando a polpa do fruto do mandacaru (Cereus jamacaru) como agente redutor e controlador na síntese de óxidos de ferro. O objetivo deste trabalho é identificar os efeitos magnéticos, estruturais e ópticos nos sistemas estudados resultantes da adição da polpa do fruto de mandacaru no processo de síntese. Para fins de comparação, uma amostra controle sem a adição do extrato foi preparada sob as mesmas condições experimentais. Ambas as amostras foram calcinadas a 350, 450, 550 e 650 °C. Os resultados indicam formação de goethita (α-FeO(OH)) após secagem na amostra sintetizada por rota verde, aliada a um tamanho nanométrico das partículas variando de 21 a 34 nm e a ocorrência da formação direta de hematita (α-Fe2O3) após calcinações. Em contraste, as nanopartículas de óxido de ferro sintetizadas sem a polpa exibem duas fases distintas proeminentes de 350 °C até 450 °C, correspondentes à hematita (α-Fe2O3) e à maghemita (γ-Fe2O3), bem como tamanhos maiores que variam de 26 a 38 nm. As amostras sintetizadas com a adição da polpa do mandacaru exibem comportamento majoritariamente antiferromagnético, que por sua vez apresenta também um ferromagnetismo oriundo da superfície das partículas, enquanto a amostra controle exibe comportamento ferrimagnético até 450 °C e antiferromagnético a partir de 550 °C. A rota verde também permitiu modular o band gap (Eg) para um aumento significativo na largura entre as bandas de valência e condução. Modos vibracionais característicos de hematita tornaram-se mais nítidos e estreitos com a calcinação, além de apresentarem características de um cristal harmônico. O trabalho conclui que a coprecipitação assistida por polpa de mandacaru é uma rota eficiente para obtenção de hematita nanocristalina com propriedades magnéticas e ópticas suscetíveis de controle. Tal estratégia é promissora para aplicações em fotocatálise visível, sensores e sistemas de adsorção/remoção de poluentes, devendo ser seguida por ensaios aplicados para validação tecnológica.