dissertação
Síntese de nanofibras de poli(álcool vinílico) incorporadas com nanopartículas de óxidos de ferro e enzimas fúngicas para a nanobiorremediação de solos contaminados com derivados de petróleo
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Universidade Federal de Lavras
Faculdade, Instituto ou Escola
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Instituto de Ciências Naturais – ICN
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-Graduação em Física
Agência de fomento
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
A remediação de solos contaminados por derivados de petróleo representa um dos
maiores desafios na área ambiental, e motiva pesquisas que buscam soluções mais
eficientes com menores impactos ambientais. Neste contexto, a nanobiorremediação é
uma estratégia que alia a aplicação de nanopartículas com a biorremediação para uma
remediação eficiente e sustentável. O presente estudo versa o desenvolvimento de uma
técnica integrada de nanobiorremediação para aplicação em solos contaminados com
derivados de petróleo. Em particular, visa a síntese de nanofibras de poli(álcool vinílico)
(PVA) por meio da fiação por sopro em solução incorporadas com nanopartículas
de óxidos de ferro biossintetizadas por fungos e enzimas fúngicas. Deste modo, o
processo de degradação ocorre em dois estágios distintos da vida útil da nanofibra:
em sua fase íntegra, a degradação dos derivados de petróleo ocorre por meio das
enzimas imobilizadas na nanofibra, ao passo que a biodegradação natural do PVA
causada pela própria umidade do solo permite a liberação lenta de nanopartículas
remediadoras de derivados de petróleo. A estratégia visa potencializar o processo
de degradação dos derivados de petróleo no solo de forma ambientalmente amigável
e sem a introdução de microrganismos no local contaminado. As nanopartículas de
óxidos de ferro apresentaram tamanho médio de 14nm. As nanofibras apresentaram um
diâmetro médio de 213nm, 200nm e 267nm para o PVA puro, PVA com filtrado fúngico
e para PVA com filtrado fúngico e nanopartículas de óxidos de ferro, respectivamente.
As nanofibras foram analisadas quanto ao potencial de degradação do óleo diesel. A
integração das estratégias pode ser pensada como uma forma de amenizar os problemas
de remediação, uma vez que as abordagens integradas podem superar as desvantagens
das tecnologias individuais e fornecer melhores resultados. Portanto, esta pesquisa
teve como resultado um biomaterial avançado para aplicação na remediação de solos
contaminados com derivados de petróleo.
Abstract
The remediation of soils contaminated by petroleum derivatives represents one of
the greatest challenges in the environmental area and motivates research that seeks
more efficient with lower environmental impacts. In this context, nanobioremediation
is a strategy that combines the application of nanoparticles to bioremediation for an
efficient and sustainable remediation. The present study deals with the development
of an integrated technique of nanobioremediation to be applied in soils contaminated
with petroleum derivatives. In particular, the study aims at the synthesis of poly(vinyl
alcohol) nanofibers (PVA) by solution blow spinning incorporated with iron oxide
nanoparticles biosynthesized by fungi and fungal enzymes. Thus, the degradation
process takes place at two distinct stages of the nanofiber’s lifespan: in its entirety, the
degradation of petroleum derivatives occurs through the enzymes immobilized in the
nanofiber, while the natural biodegradation of PVA caused by soil moisture itself allows
the slow release of nanoparticles capable to remedy soils contaminated by petroleum
derived products. The strategy aims to enhance the process of degradation of petroleum
derivatives in the soil in an eco-friendly way and without introducing microorganisms
into the contaminated site. The iron oxide nanoparticles had an average size of 14nm.
The nanofibers showed a mean diameter of 213nm, 200nm and 267nm for pure PVA,
PVA with fungal filtrate and for PVA with fungal filtrate and iron oxide nanoparticles,
respectively. The nanofibers produced in this study were analyzed regarding their
degradation potential of diesel oil. The integration of strategies can be thought of as a
way of diminishing the issues associated with remediation, as integrated approaches
can overcome the disadvantages individual technologies and provide better results.
Therefore, this research resulted in an advanced biomaterial with great potential to be
used in soils contaminated with petroleum derivatives.
Descrição
Área de concentração
Agência de desenvolvimento
Palavra chave
Marca
Objetivo
Procedência
Impacto da pesquisa
Resumen
Palavras-chave
ISBN
DOI
Citação
SILVA, Izabelly Christiny da. Síntese de nanofibras de poli(álcool vinílico) incorporadas com nanopartículas de óxidos de ferro e enzimas fúngicas para a nanobiorremediação de solos contaminados com derivados de petróleo. 2022. 72 p. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2022.