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Tipo do documento: Dissertação
Título: Mitigação de pesticidas com o uso de nanotubos de carbono - um estudo de Mecânica Quântica
Título(s) alternativo(s): Pesticide mitigation using carbon nanotubes - a quantum mechanical study
Autor: AVERSI-FERREIRA, Tales Alexandre 
Primeiro orientador: RODRIGUEZ, Ihosvany Camps
Primeiro membro da banca: CAMARGO, Ademir João
Segundo membro da banca: SANTOS, Breno Régis
Resumo: Os pesticidas são agentes químicos que têm função de eliminar as pragas das lavouras para aumentar a produção de alimentos. No entanto, atingem a fauna, a flora e os seres humanos como tóxicos que geram doenças, mortes e efeitos ambientais indesejáveis. Nesse sentido, devido à crescente necessidade de produção de alimentos em larga escala e com crescente aumento da população, os pesticidas estão sendo usados em maior quantidade e se acumulam no meio, dentro da escala alimentar, sendo encontrados nos alimentos de origem animal e nos seres humanos como no leite materno. Portanto, estudos para minimizar os efeitos dos pesticidas e/ou eliminar seus efeitos após uso formam uma das abordagens científicas para manter a produção agrícola e, concomitantemente diminuir seus efeitos ambientais deletérios. Com esse objetivo, nesse trabalho, foi usado o nanotubo de carbono de parede simples funcionalizado com COOHs para verificar se poderiam servir de adsorvedores/filtros de pesticidas, no caso, o menos tóxico deles e mais usado no planeta, o glifosato. Dados semelhantemente obtidos para CNT funcionalizados com OH de dissertação oriunda do mesmo laboratório, foram incorporados. Foram feitos cálculos computacionais dentro do método semiempírico usando os programas Maestro-Schrödinger, MOPAC2016 e Jmol para verificar as variaçoes estruturais e eletrônicas dos CNTs funcionalizados e desses na presença de glifosato. Os cálculos teóricos mostraram que o CNT-COOH25, i.e., com 25\% de COOH ligado ao CNT apresentou a menor energia de ligação, portanto, maior entropia, mas o CNT-COOH15 adsorve melhor o glifosato do que as quantidades de 5, 10, 20 e 25%, e também em relação aos CNT-OHs com as mesmas concentrações, mostrando que o CNT-COOH pode servir de adsorvedor de glifosato na natureza para contê-lo ou retirá-lo do ambiente.
Abstract: Pesticides are chemical agents that have the function of eliminating pests from crops to increase food production. However, they reach the fauna, flora and human beings as toxic that generate diseases, deaths and undesirable environmental effects. In this sense, due to the growing need for food production on a large scale and with the growing population, pesticides are being used in greater quantities and accumulate in the environment, within the food scale, being found in foods of animal origin and human beings. humans in the breast milk. Therefore, studies to minimize the effects of pesticides and/or eliminate their effects after use is one of the scientific approaches to maintain agricultural production and, concomitantly, to reduce their environmental deleterious effects. In this way this work used a single-walled carbon nanotube functionalized with COOHs to verify whether they could serve as adsorbents/filters for pesticides, in this case, the least toxic of them and the most used on the planet, the glyphosate. Data similarly obtained for CNT-OH functionalized from a dissertation in the same laboratory were incorporated. Computational calculations were made within the semi-empirical method using the Maestro-Schrödinger, MOPAC2016 and Jmol programs to verify the structural and electronic variations of functionalized CNTs and those in the presence of glyphosate. Theoretical calculations showed that CNT-COOH25, i.e., with 25\% of COOH presented a minor total energy, i.e., greater entropy, however, the CNT-COOH15 adsorbs glyphosate better than the amounts of 5, 10, 20 and 25%, and also in relation to the CNT-OHs with the same concentrations, showing that CNT-COOH can serve as a glyphosate adsorbent in nature to contain it or remove it from the environment.
Palavras-chave: nanotubos de carbono de paredes simples
glifosato
mecânica quântica
método semiempírico
Área(s) do CNPq: FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Alfenas
Sigla da instituição: UNIFAL-MG
Departamento: Instituto de Ciência e Tecnologia
Programa: Programa de Pós-graduação em Física
Citação: AVERSI-FERREIRA, Tales Alexandre. Mitigação de pesticidas com o uso de nanotubos de carbono - um estudo de Mecânica Quântica. 2023. 64 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Alfenas, Poços de Caldas, MG, 2023.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/2275
Data de defesa: 15-Fev-2023
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