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Tipo: Tese
Título : meso-Porfirina e seus análogos metalados de Zinco e Paládio: propriedades anticorrosivas e fotocatalíticas
Título en inglés: meso-porphyrin and its Zinc and Palladium metalated analogs: anticorrosive and photocatalytic properties
Autor : Martins, Malena Gomes
Tutor: Mazzetto, Selma Elaine
Palabras clave en portugués brasileño: meso-Porfirina;Nitreto de carbono grafítico;Anticorrosivos;Fotocatálise heterogênea
Palabras clave en inglés: meso-Porphyrin;Graphitic carbon nitride;Anticorrosive coatings;Heterogeneous photocatalysis.
Áreas de Conocimiento - CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Fecha de publicación : 2025
Citación : MARTINS, Malena Gomes. meso-Porfirina e seus análogos metalados de Zinco e Paládio: propriedades anticorrosivas e fotocatalíticas. 2025. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025.
Resumen en portugués brasileño: Macromoléculas são estruturas grandes e complexas que desempenham papéis fundamentais na estrutura e função de todos os organismos vivos. As porfirinas, de origem natural ou sintética, pertencem a essa classe e são conhecidas pelas suas variações estruturais com base na sua simetria e ligação metálica, podendo apresentar-se como simétricas, assimétricas, base livre ou metaladas. Nesse contexto, o presente trabalho envolveu a síntese e a caracterização de macromoléculas do tipo meso-porfirinas e, seus complexos metálicos com Zinco (Zn) e Paládio (Pd). Os compostos foram obtidos a partir do cardanol, constituinte majoritário do Líquido da Casca da Castanha de Caju (LCC) e da vanilina (derivada da Lignina), ambos provenientes de biomassa regional. As macromoléculas foram caracterizadas por um conjunto de técnicas experimentais: UV-Vis, FTIR, TGA, RMN 1H e 13C, e os compostos obtidos foram aplicados em duas frentes: (1) Revestimentos anticorrosivos, pela incorporação da macromolécula em resinas alquídicas e (2) Fotocatálise Heterogênea, através da obtenção de um composto híbrido entre a meso-metaloporfirina e o nitreto de carbono grafítico (g-C3N4). O processo anticorrosivo buscou investigar a proteção dos metais contra a corrosão utilizando revestimentos alquídicos, verificado através das análises das propriedades eletroquímicas, adesão, dureza e resistência química. O derivado de zinco resultou em uma maior eficiência em atuar como um revestimento de barreira, proporcionando maior resistência à corrosão e prolongando a vida útil dos materiais. O aspecto catalítico envolveu a fotoredução do composto: 4-nitrofenol (contaminante presente em águas residuais) apontando que o g-C3N4/PdP apresentou melhor eficiência na redução, seguindo um modelo de primeira ordem. As novas meso-porfirinas obtidas, mostraram-se eficientes, a adição da meso-porfirina de Zn em resinas alquídicas permitiu o aumento da vida útil de metais protegendo-os contra os desgastes ambientais, enquanto as metaloporfirinas (Zn e Pd) hibridizadas com g-C3N4 demonstraram ser bons fotocatalisadores heterogêneos na redução do composto 4-nitrofenol em meio aquoso.
Abstract: Macromolecules are large and complex structures that play essential roles in the structure and function of all living organisms. Porphyrins, whether of natural or synthetic origin, belong to this class and are known for their structural variations based on their symmetry and metal coordination, which can present as symmetric, asymmetric, free-base, or metalated forms. In this context, the present work involved the synthesis and characterization of meso-porphyrin-type macromolecules and their metal complexes with Zinc (Zn) and Palladium (Pd). These compounds were synthesized using cardanol, the major component of Cashew Nut Shell Liquid (CNSL), and vanillin (a lignin-derived compound), both sourced from regional biomass. The macromolecules were characterized using a set of experimental techniques, including UV-Vis, FTIR, TGA, and 1H and 13C NMR. The synthesized compounds were applied in two main areas: (1) as anticorrosive coatings, by incorporating the macromolecule into alkyd resins, and (2) in heterogeneous photocatalysis, through the development of a hybrid compound combining meso-metalloporphyrins with graphitic carbon nitride (g-C₃N₄). The anticorrosion study aimed to investigate the protection of metals against corrosion using alkyd coatings, which was assessed through analyses of electrochemical properties, adhesion, hardness, and chemical resistance. The zinc-based derivative showed superior performance as a barrier coating, offering enhanced corrosion resistance and prolonging the lifespan of the protected materials. The catalytic aspect involved the photoreduction of 4-nitrophenol, a common pollutant found in wastewater. Among the tested materials, the g-C₃N₄/PdP hybrid exhibited the highest efficiency in the reduction process, following a first-order kinetic model. The newly synthesized meso-porphyrins proved to be effective, with the Zn meso-porphyrin incorporated into alkyd resins significantly increasing the durability of metal surfaces by shielding them from environmental degradation. Meanwhile, the metalloporphyrins (Zn and Pd) hybridized with g-C₃N₄ demonstrated strong potential as heterogeneous photocatalysts for the reduction of 4-nitrophenol in aqueous media.
URI : http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/81650
ORCID del autor: https://orcid.org/0000-0002-1823-5807
Lattes del autor: http://lattes.cnpq.br/5282576815921092
ORCID del tutor: https://orcid.org/0000-0002-6879-3209
Lattes del tutor: http://lattes.cnpq.br/5542552498627352
Derechos de acceso: Acesso Aberto
Aparece en las colecciones: DQOI - Teses defendidas na UFC

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