Síntese verde de óxidos de cobre e zinco para preservação da madeira de Pinus elliottii
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Data de Publicação: | 2022 |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca |
Texto Completo: | http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/9123 |
Resumo: | A busca por uma indústria mais amigável ao meio ambiente é incessante, em razão disso os pesquisadores dos mais diversos campos tem estudado processos que utilizem menos produtos químicos tóxicos e menores gastos energéticos. Desse conceito surgiu a síntese verde de nanopartículas, a qual utiliza como agente redutor e estabilizante biomoléculas provenientes de extratos de plantas e/ou micro-organismos. O extrato aquoso das folhas da espécie Eucalyptus dunnii Maiden foi utilizado na síntese dos óxidos de cobre, zinco e de um compósito formados pelos dois, sendo que a temperatura de calcinação de 300 ºC foi a menor na qual se obteve óxidos puros e cristalinos. Os óxidos de cobre e zinco têm sido aplicados no tratamento da madeira, visando melhorar propriedades como higroscopicidade, inflamabilidade, resistência ao envelhecimento, à podridão e ao ataque de insetos, porém estes são geralmente obtidos por outras rotas de síntese. A madeira de Pinus elliottii Engelm possui baixa durabilidade, ou seja, é extremamente suscetível a ação de agentes de deterioração bióticos (fungos e cupins) e abióticos (chuva e radiação). Neste contexto, utilizou-se os óxidos sintetizados via química verde no tratamento da madeira de P. elliottii, avaliando-se propriedades físicas, mecânicas, térmicas e colorimétricas, além da resistência ao apodrecimento e ao ataque de cupins. Os óxidos, quando aplicados sozinhos, não alteraram significativamente as propriedades físicas e mecânicas da madeira, apenas a dureza foi negativamente afetada pelo cobre, porém o compósito acarretou na diminuição da resistência mecânica. Todos os tratamentos causaram o escurecimento e a diminuição da estabilidade térmica da madeira. A exposição ao envelhecimento acelerado não alterou a resistência mecânica, mas causou a lixiviação das partículas da superfície de todas as madeiras tratadas, ainda assim estas mantiveram a resistência ao ataque de cupins, inibindo a perda de massa. Quanto a resistência ao apodrecimento, o óxido de cobre foi o tratamento mais eficiente contra o fungo de podridão branca Trametes versicolor e o compósito contra o de podridão parda Gloeophyllum trabeum, enquanto que o óxido de zinco teve pouca ou nenhuma eficácia. A podridão parda tem se mostrado resistente a diversos tratamentos com nanopartículas, a eficiência do compósito pode estar ligada ao efeito de sinergia entre os óxidos que o compõem. Logo, os óxidos sintetizados via química verde, a qual utiliza extrato aquoso de folhas, baixas temperaturas de síntese e calcinação, também são eficientes no tratamento da madeira visando resistência a agentes bióticos de deterioração. |
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2023-03-01T18:29:39Z2023-03-012023-03-01T18:29:39Z2022-04-08CRUZ, Nidria Dias. Síntese verde de óxidos de cobre e zinco para preservação da madeira de Pinus elliottii. 2022. 102 f. Tese (Doutorado) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2022.http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/9123A busca por uma indústria mais amigável ao meio ambiente é incessante, em razão disso os pesquisadores dos mais diversos campos tem estudado processos que utilizem menos produtos químicos tóxicos e menores gastos energéticos. Desse conceito surgiu a síntese verde de nanopartículas, a qual utiliza como agente redutor e estabilizante biomoléculas provenientes de extratos de plantas e/ou micro-organismos. O extrato aquoso das folhas da espécie Eucalyptus dunnii Maiden foi utilizado na síntese dos óxidos de cobre, zinco e de um compósito formados pelos dois, sendo que a temperatura de calcinação de 300 ºC foi a menor na qual se obteve óxidos puros e cristalinos. Os óxidos de cobre e zinco têm sido aplicados no tratamento da madeira, visando melhorar propriedades como higroscopicidade, inflamabilidade, resistência ao envelhecimento, à podridão e ao ataque de insetos, porém estes são geralmente obtidos por outras rotas de síntese. A madeira de Pinus elliottii Engelm possui baixa durabilidade, ou seja, é extremamente suscetível a ação de agentes de deterioração bióticos (fungos e cupins) e abióticos (chuva e radiação). Neste contexto, utilizou-se os óxidos sintetizados via química verde no tratamento da madeira de P. elliottii, avaliando-se propriedades físicas, mecânicas, térmicas e colorimétricas, além da resistência ao apodrecimento e ao ataque de cupins. Os óxidos, quando aplicados sozinhos, não alteraram significativamente as propriedades físicas e mecânicas da madeira, apenas a dureza foi negativamente afetada pelo cobre, porém o compósito acarretou na diminuição da resistência mecânica. Todos os tratamentos causaram o escurecimento e a diminuição da estabilidade térmica da madeira. A exposição ao envelhecimento acelerado não alterou a resistência mecânica, mas causou a lixiviação das partículas da superfície de todas as madeiras tratadas, ainda assim estas mantiveram a resistência ao ataque de cupins, inibindo a perda de massa. Quanto a resistência ao apodrecimento, o óxido de cobre foi o tratamento mais eficiente contra o fungo de podridão branca Trametes versicolor e o compósito contra o de podridão parda Gloeophyllum trabeum, enquanto que o óxido de zinco teve pouca ou nenhuma eficácia. A podridão parda tem se mostrado resistente a diversos tratamentos com nanopartículas, a eficiência do compósito pode estar ligada ao efeito de sinergia entre os óxidos que o compõem. Logo, os óxidos sintetizados via química verde, a qual utiliza extrato aquoso de folhas, baixas temperaturas de síntese e calcinação, também são eficientes no tratamento da madeira visando resistência a agentes bióticos de deterioração.The search for a more environmentally friendly industry is incessant, as a result, researchers from the most diverse fields have been studying processes that use less toxic chemicals and lower energy expenditure. From this concept emerged the green synthesis of nanoparticles, which uses biomolecules from plant extracts and/or microorganisms as reducing and stabilizing agents. The aqueous extract of leaves of the species Eucalyptus dunnii Maiden was used in the synthesis of oxides of copper, zinc and a composite formed by the two, and the calcination temperature of 300 ºC was the lowest at which pure and crystalline oxides were obtained. Copper and zinc oxides have been applied in wood treatment, aiming to improve properties such as hygroscopicity, flammability, resistance to aging, decay and insect attack, but these are generally obtained by other synthesis routes. The wood of Pinus elliottii Engelm has low durability, that is, it is extremely susceptible to the action of biotic (fungi and termites) and abiotic (rain and radiation) deterioration agents. In this context, the oxides synthesized via green chemistry were used in the treatment of P. elliottii wood, evaluating physical, mechanical, thermal and colorimetric properties, as well as resistance to decay and termite attack. The oxides, when applied alone, did not significantly alter the physical and mechanical properties of the wood, only the hardness was negatively affected by copper, but the composite resulted in a decrease in mechanical strength. All treatments caused darkening and decreased thermal stability of wood. Exposure to accelerated aging did not change the mechanical strength, but caused the leaching of particles from the surface of all treated woods, even so they maintained resistance to termite attack, inhibiting mass loss. As for decay resistance, copper oxide was the most efficient treatment against the white-rot fungus Trametes versicolor and the composite against the brown-rot fungus Gloeophyllum trabeum, while zinc oxide had little or no efficacy. The brown-rot has been shown to be resistant to several treatments with nanoparticles, the efficiency of the composite may be linked to the synergy effect between the oxides that compose it. Therefore, the oxides synthesized via green chemistry, which uses aqueous extract of leaves, low temperatures of synthesis and calcination, are also efficient in the treatment of wood, aiming at resistance to biotic deterioration agents.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESporUniversidade Federal de PelotasPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUFPelBrasilCentro de Desenvolvimento TecnológicoCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICACuOZnOCuO/ZnOTratamento da madeiraWood treatmentSíntese verde de óxidos de cobre e zinco para preservação da madeira de Pinus elliottiiGreen synthesis of cooper and zinc oxide for wood preservation of Pinus elliottii wood.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://lattes.cnpq.br/5895724003053249http://lattes.cnpq.br/0592339091520248Gatto, Darci AlbertoCruz, Nidria Diasinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPel - Guaiacainstname:Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)instacron:UFPELTEXTTESE_NIDRIA DIAS CRUZ.pdf.txtTESE_NIDRIA DIAS CRUZ.pdf.txtExtracted texttext/plain190759http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/9123/6/TESE_NIDRIA%20DIAS%20CRUZ.pdf.txtc943595b258d5613d62a1fc921d370e6MD56open accessTHUMBNAILTESE_NIDRIA DIAS CRUZ.pdf.jpgTESE_NIDRIA DIAS CRUZ.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1211http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/9123/7/TESE_NIDRIA%20DIAS%20CRUZ.pdf.jpgdd6bf101e8097f39d4d2067dab1c3fe8MD57open accessORIGINALTESE_NIDRIA DIAS CRUZ.pdfTESE_NIDRIA DIAS CRUZ.pdfapplication/pdf3979435http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/9123/1/TESE_NIDRIA%20DIAS%20CRUZ.pdf45219534885c57f7b50a58e3c689a968MD51open accessCC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; 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