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Type: Tese
Title: Redes metalorgânicas com nanopartículas de Au como substratos SERS para detecção do pesticida tebuconazol em água
Author: Silva, Hudson Batista da
First Advisor: Andrade, Gustavo Fernandes Souza
Co-Advisor: Corrêa, Charlane Cimini
Referee Member: Mazali, Ítalo Odone
Referee Member: Frem, Regina Célia Galvão
Referee Member: Cuin, Alexandre
Referee Member: Vilsinski, Bruno Henrique
Resumo: Pesticidas são substâncias químicas ou biológicas utilizadas para prevenir, controlar ou eliminar pragas agrícolas. Um dos grandes problemas dos pesticidas é a sua enorme capacidade de contaminar matrizes ambientais, incluindo a aquática. Um exemplo de pesticida prejudicial em ambientes aquáticos é o tebuconazol, que é um pesticida triazólico utilizado para eliminar fungos. O monitoramento de pesticidas em água é de grande importância devido aos potenciais impactos ambientais e riscos à saúde humana. Nesse contexto, a espectroscopia Raman intensificada por superfície (SERS) tem se destacado como uma técnica analítica promissora, pois permite diminuir a concentração de substâncias monitoradas a partir da intensificação da intensidade Raman de moléculas adsorvidas em superfícies plasmônicas nanoestruturadas. Paralelamente, as redes metal-orgânicas (MOFs) apresentam propriedades como elevada área superficial, alta porosidade e versatilidade estrutural, tornando-se materiais atrativos para serem modificados com nanopartículas metálicas e formarem materiais híbridos promissores para utilização como substrato SERS na detecção de pesticidas em água. Nesta tese foi realizada a modificação das MOFs UiO66, MIL-53-BDC, MIL-53-TDC e HKUST-1 com nanopartículas de ouro utilizando diferentes estratégias. Os materiais foram caracterizados por meio de diversas técnicas, como as espectroscopias Raman, no infravermelho e no UV-Vis-NIR, difração de raios X por policristais, espalhamento dinâmico de luz, microscopia eletrônica de varredura e análise térmica. Os materiais híbridos baseados na HKUST-1 apresentaram instabilidade estrutural na presença de água e verificou-se que a modificação utilizando AuNPs dispersas em N,Ndimetilformamida preserva a estrutura da MOF. Os materiais híbridos formados a partir das MOFs UiO-66, MIL-53-BDC e MIL-53-TDC modificadas com AuNPs apresentaram estabilidade suficiente para serem utilizados na detecção do pesticida tebuconazol em água através da técnica SERS, com concentrações tão baixas quanto 4,52×10-7 mol L-1 , além de permitir sua aplicação em águas de consumo. Estes resultados demonstram o alto potencial destes materiais para o estudo do tebuconazol em diferentes matrizes.
Abstract: Pesticides are chemical or biological substances used to prevent, control, or eliminate agricultural pests. One of the major problems with pesticides is their enormous capacity to contaminate environmental matrices, including aquatic ones. An example of a pesticide harmful to aquatic environments is tebuconazole, a triazole pesticide used to eliminate fungi. Monitoring pesticides in water is of great importance due to the potential environmental impacts and risks to human health. In this context, surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) has emerged as a promising analytical technique, as it allows for the reduction of the concentration of monitored substances by enhancing the Raman intensity of molecules adsorbed on nanostructured plasmonic surfaces. In parallel, metal-organic frameworks (MOFs) exhibit properties such as high surface area, high porosity, and structural versatility, making them attractive materials for modification with metallic nanoparticles and the formation of promising hybrid materials for use as SERS substrates in the detection of pesticides in water. This thesis presents the modification of the MOFs UiO-66, MIL-53- BDC, MIL-53-TDC, and HKUST-1 with gold nanoparticles using different strategies. The materials were characterized using various techniques, such as Raman, infrared, and UVVis-NIR spectroscopies, polycrystalline X-ray diffraction, dynamic light scattering, scanning electron microscopy, and thermal analysis. The hybrid materials based on HKUST1 showed structural instability in the presence of water, and it was found that modification using AuNPs dispersed in N,N-dimethylformamide preserves the MOF structure. Hybrid materials formed from UiO-66, MIL-53-BDC, and MIL-53-TDC MOFs modified with AuNPs demonstrated sufficient stability for use in detecting the pesticide tebuconazole in water using the SERS technique, with concentrations as low as 4.52 × 10⁻⁷ mol L⁻¹. This also enabled the study of drinking water. These results demonstrate the high potential of these materials for the study of tebuconazole in different matrices.
Keywords: MOFs
AuNPs
SERS
Pesticida
Tebuconazol
Pesticide
Tebuconazole
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Institution Initials: UFJF
Department: ICE – Instituto de Ciências Exatas
Program: Programa de Pós-graduação em Química
Access Type: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Creative Commons License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/20764
Issue Date: 17-Apr-2026
Appears in Collections:Doutorado em Química (Teses)



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