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Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22983
Tipo do documento: Dissertação
Título: Síntese do nanocompósito híbrido formado pelo herbicida 2,4-D encapsulado no Hidróxido Duplo Lamelar baseado em Zn e Al
Título(s) alternativo(s): Synthesis of the hybrid nanocomposite formed by the 2,4-D herbicide encapsulated in the Double Lamellar Hydroxide based on Zn and Al
Autor: Cardoso, Júlia Ismério 
Primeiro orientador: Flores, Jhonny Oswaldo Huertas
Primeiro membro da banca: Moreira, Carolina Seixas
Segundo membro da banca: Andrade, Mônica Calixto de
Terceiro membro da banca: Gonçalves, Raquel Pires
Resumo: O uso deliberado de agroquímicos tornou-se problemática ambiental e de saúde pública. Esse fato tem impulsionado pesquisadores a desenvolver estudos para sua aplicação de forma controlada, reduzindo a quantidade e visando minimizar os impactos ambientais. Pesquisas apontam que o ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) é o segundo herbicida mais utilizado em todo o mundo e no Brasil. O 2,4-D é aplicado via pulverização de soluções aquosas contendo o herbicida, o que tem gerado um desperdiço, pois, metade do material é levado pelo vento e o que cai sobre a plantação, sofre lixiviação contaminando as águas subterrâneas. Através Formulações de Liberação Controlada (FLCs) é possível reduzir os impactos ambientais e econômicos e tornar a aplicação do agroquímico mais eficiente. As FLCs são particulas sólidas na forma de nanocompósitos híbridos que contém o 2,4-D dentro de uma matriz hospedeira, e dessa forma permitem sua liberação lenta e controlada. As FLCs podem ser sintetizadas usando Hidróxidos Duplos Lamelares (HDLs) como estrutura hospedeira do herbicida. O objetivo deste trabalho foi sintetizar nanocompósito do tipo 2,4-D/HDL usando o método de coprecipitação direta usando tempos muito menores do que encontrados na literatura (1, 2 e 4 h) e diferentes teores do herbicida usado durante a síntese (0,1; 0,2 e 0,4 mol L-1 ), e analisar a influência nas propriedades físico-químicas do nanohíbrido e de liberação do herbicida em solução salina de carbonato de sódio. As amostras sintetizadas foram caracterizadas usando as técnicas de DRX, FTIR, MEV e MET. Os resultados demonstraram que nanocompósitos híbridos do tipo 2,4- D/HDL podem ser sintetizados usando tempos muito curtos de envelhecimento de até 1 hora, quando comparado com o tempo de 18 horas usado nos estudos reportados na literatura. Também foi encontrado que com o aumento do teor de 2,4-D durante a síntese de até 0,4 mol L -1 , houve um aumento na inserção do 2,4-D na estrutura do HDL, produzindo um material mais cristalino. Em todas as amostras onde o 2,4-D foi inserido na estrutura do HDL foi encontrada uma mudança estrutural identificada pelo aumento pronunciado do espaçamento basal. A morfologia do nanohíbrido foi muito diferente que a do HDL sem herbicida, representada pela diminuição no tamanho das partículas. A liberação do herbicida foi definida pelo mecanismo de troca iônica entre os íons carbonato e as moléculas do 2,4-D da nanoestrutura. A cinética de liberação encontrada em todas as amostras foi de pseudo-segunda ordem.
Abstract: The deliberate use of agrochemicals has become an environmental and public health problem. This fact has driven researchers to develop studies for their controlled application and reducing the amount to minimize environmental impacts. Research indicates that the herbicide 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) is the second most widely used herbicide worldwide and in Brazil. 2,4-D is applied by spraying aqueous solutions containing the herbicide, which has generated waste, since half of the herbicide is carried by the wind and what falls on the plantation undergoes leaching, contaminating the groundwater. Through Controlled Release Formulations (CRFs), it is possible to reduce environmental and economic impacts and make the application of agrochemicals more efficient. CRFs are solids in the form of hybrid nanocomposites that contain 2,4-D within a host structure, thus allowing its slow and controlled release. FLCs can be synthesized using Layered Double Hydroxides (LDHs) as the host matrix for the herbicide. The aim of this work was to synthesize a 2,4-D/LDH nanocomposite using the direct coprecipitation method to study the influence of aging time, using much shorter times (1, 2 and 4 h), and of the herbicide content used during the synthesis (0.1, 0.2 and 0.4 mol L-1 ), on the physicochemical properties of the nanohybrid and on the herbicide release properties in sodium carbonate saline solution. The synthesized samples were characterized using XRD, FTIR, SEM and TEM techniques. The results demonstrated that 2,4-D/LDH hybrid nanocomposites can be synthesized using very short aging times of up to 1 hour, when compared to the 18-hour time used in studies reported in the literature. It was also found that with increasing 2,4-D content during the synthesis up to 0.4 mol L-1 , there was an increase in the insertion of 2,4-D into the LDH structure, producing a more crystalline material. In all samples where 2,4-D was inserted into the LDH structure, a structural change was found, identified by the pronounced increase in basal spacing. The morphology of the nanohybrid was very different from that of the LDH without herbicide, represented by the decrease in particle size. The release of the herbicide was defined by the ion exchange mechanism between the carbonate ions and the 2,4-D molecules of the nanostructure. The release kinetics found in all samples was pseudo-second order.
Palavras-chave: Hybrid nanocomposites
Layered Double Hydroxides
Herbicide concentration
Direct synthesis
2,4-D
Nanocompósitos híbridos
Hidróxidos Duplos Lamelares
Concentração do herbicida
Síntese direta
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais (IPRJ)
Citação: CARDOSO, Júlia Ismério. Síntese do nanocompósito híbrido formado pelo herbicida 2,4-D encapsulado no Hidróxido Duplo Lamelar baseado em Zn e Al. 2024. 77 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Materiais) - Instituto Politécnico, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Nova Friburgo, 2024.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22983
Data de defesa: 23-Ago-2024
Aparece nas coleções:Mestrado em Ciência e Tecnologia de Materiais (IPRJ)



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