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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/86436| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Estratégia de sensoriamento de íons permanganato a partir de um nanocompósito de Pontos Quânticos de Carbono |
| Título em inglês: | Permanganate ion sensing strategy using a carbon quantum dots nanocomposite |
| Autor(es): | Lima, Ana Stephani Silva de |
| Orientador: | Fechine, Pierre Basílio Almeida |
| Coorientador: | Carneiro, Samuel Veloso |
| Palavras-chave em português: | Nanopartículas;Piscicultura;Fluorescência;Filme polimérico |
| Palavras-chave em inglês: | Nanoparticles;Fish farming;Fluorescence;Polymeric film |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
| Data do documento: | 2026 |
| Citação: | LIMA, Ana Stephani Silva de. Estratégia de sensoriamento de íons permanganato a partir de um nanocompósito de Pontos Quânticos de Carbono. 2026. 64 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Programa de Pós-Graduação em Química, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2026. |
| Resumo: | O permanganato de potássio (KMnO4) é um composto químico muito utilizado em atividades de piscicultura e aquicultura devido ao seu potencial antibactericida. Por não apresentar regulamentações específicas seu uso indiscriminado pode ocasionar efeitos nocivos para as espécies presentes. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma plataforma de sensoriamento baseada em Pontos Quânticos de Carbono, para o monitoramento e detecção do íon permanganato em matrizes aquáticas voltadas às atividades de piscicultura. Para a síntese dessas nanopartículas, utilizou-se o método solvotérmico, com ácido cítrico e etilenodiamina como precursores e etanol como solvente. Além disso, os PQCs também foram caracterizados por técnicas espectroscópicas e estruturais para a identificação dos grupos funcionais presentes em sua superfície, e microscópicas, na qual identificou-se tamanhos de 1,5 nm. Os PQCs apresentaram rendimento quântico de 19,3% e bandas de absorção em 240 e 350 nm, além disso, o comportamento de emissão máxima de fluorescência em 450 nm, mostrou-se independente dos diferentes comprimentos de onda de excitação. Posteriormente, realizaram-se estudos das condições experimentais como o efeito da concentração, pH e interferentes com o objetivo de aprimorar e estabelecer os parâmetros ideais para o sensoriamento. Curvas de calibração com MnO4⁻ permitiram a determinação dos Limites de Detecção (LOD) e Quantificação (LOQ) para o sensor, os quais foram 1,0 mg L-1 e 3,05 mg L-1, respectivamente. Ademais, ensaios com uma amostra real proveniente de um reservatório hídrico localizado na cidade de General Sampaio, no Ceará, foram realizados com adições de padrão de KMnO4, obtendo resultados de recuperação dentro da faixa de erro 95 – 105%. Por fim, um suporte polimérico para o sensor foi elaborado à base de PQCs e álcool polivinílico e testes de monitoramento do íon MnO4⁻ mostraram-se eficientes com base nos efeitos de supressão de fluorescência, indicando a viabilidade de utilização do sensor em campo em matrizes aquáticas como criadouros de tilápia e outras espécies de peixes. |
| Abstract: | Potassium permanganate (KMnO4) is a chemical compound widely used in fish farming and aquaculture activities due to its antibacterial potential. Because it lacks specific regulations, its indiscriminate use can cause harmful effects on the present species. The objective of this study was to develop a sensing platform based on Carbon Quantum Dots for the monitoring and detection of permanganate ions in aquatic matrices aimed at fish farming activities. For the synthesis of these nanoparticles, the solvothermal method was used, with citric acid and ethylenediamine as precursors and ethanol as solvent. Furthermore, the CQDs were also characterized by spectroscopic and structural techniques to identify the functional groups present on their surface, and by microscopic techniques, in which sizes of 1.5 nm were identified. The CQDs exhibited a quantum yield of 19.3% and absorption bands at 240 and 350 nm, moreover, the maximum fluorescence emission behavior at 450 nm was shown to be independent of different excitation wavelengths. Subsequently, experimental condition studies, such as the effect of concentration, pH, and interferents, were carried out to improve and establish the optimal parameters for sensing. Calibration curves with MnO4 ⁻ allowed the determination of the Limit of Detection (LOD) and Limit of Quantification (LOQ) for the sensor, which were 1.0 mg L⁻¹ and 3.05 mg L⁻¹, respectively. In addition, assays with a real sample from a water reservoir located in the city of General Sampaio, Ceará, were performed with additions of KMnO4 standard, obtaining recovery results within the 95–105% error range. Finally, a polymeric support for the sensor was prepared based on CQDs and polyvinyl alcohol, and monitoring tests for the MnO4 ⁻ ion proved efficient based on fluorescence quenching effects, indicating the feasibility of using the sensor in the field in aquatic matrices such as tilapia and other fish species breeding ponds. |
| Descrição: | O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001. |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/86436 |
| ORCID do(s) Autor(es): | https://orcid.org/0009-0004-8473-194X |
| Currículo Lattes do(s) Autor(es): | http://lattes.cnpq.br/5557874109843596 |
| ORCID do Orientador: | https://orcid.org/0000-0002-7822-2354 |
| Currículo Lattes do Orientador: | http://lattes.cnpq.br/1184349463710551 |
| ORCID do Coorientador: | https://orcid.org/0000-0002-9940-9417 |
| Currículo Lattes do Coorientador: | http://lattes.cnpq.br/1946546131856036 |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| Aparece nas coleções: | DQOI - Dissertações defendidas na UFC |
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| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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