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Universidade Federal da Bahia |
Repositório Institucional da UFBA
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/42984
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Campo DCValorIdioma
dc.creatorSantos, José Felipe dos-
dc.date.accessioned2025-09-22T10:52:36Z-
dc.date.available2025-09-22T10:52:36Z-
dc.date.issued14-08-14-
dc.identifier.citationSANTOS, José Felipe dos. Dispositivos analíticos colorimétricos baseados em nanofibras poliméricas para sensoriamento de contaminantes ambientais. 2025. 112 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Instituto de Química, Universidade Federal da Bahia, Salvador (Bahia), 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufba.br/handle/ri/42984-
dc.description.abstractPortable, low-cost colorimetric sensors are emerging as practical tools for field environmental monitoring. In this study, two colorimetric analytical devices based on bacterial nanocellulose (BNC) and electrospun polymeric nanofiber membranes were developed. The environmental sensors were used to detect metal ions in samples using digital colorimetry. The BNC was functionalized with the dye 4-(2-thiazolylazo)resorcinol (TAR), widely used for colorimetric Ni2+ detection. The BNC matrix provided uniform dye incorporation due to its high porosity, specific surface area, and abundance of hydroxyl groups. The sensor demonstrated a linear response up to 10 mg L-1, a detection limit of 0.18 mg L-1, good selectivity against interfering ions, and analytical stability for at least 40 days. Applications in real water samples resulted in recoveries between 93.1% and 102.9%. Additionally, an analytical device entirely based on electrospun nanofiber (NAD) membranes was developed for the colorimetric detection of Cr(VI). The system consists of a trilaminar architecture obtained by sequential electrospinning, composed of: (i) a hydrophobic poly(lactic acid) (PLA) layer, (ii) a PLA/poly(ethylene oxide) (PEO) evidence layer containing 1,5-diphenylcarbazide (DPC), a reagent widely used for Cr(VI) determination, and (iii) a PLA/PEO sealing layer. The good adhesion between the layers, combined with the high porosity of the membranes and the distributed distribution of DPC, allowed the production of sensors with high repeatability and reproducibility. NAD showed a linear response in the range of 12.5 to 100 µmol·L-1 (0.65 to 5.20 mg·L-1), a detection limit of 0.02 µmol·L-1 (1.0 µg·L-1), and excellent selectivity. Tests with real samples indicated recoveries between 92.0% and 106%. The results highlight the potential use of nanofiber membranes, both of biological and synthetic origin, in the fabrication of complementary, sensitive, and portable colorimetric sensors.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPESpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal da Bahiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectNanofibraspt_BR
dc.subjectSubstratos porosospt_BR
dc.subjectImagem digitalpt_BR
dc.subjectColorimetriapt_BR
dc.subjectSensores colorimétricospt_BR
dc.subjectIons metálicospt_BR
dc.subject.otherNanofiberspt_BR
dc.subject.otherPorous substratespt_BR
dc.subject.otherDigital imagept_BR
dc.subject.otherColorimetrypt_BR
dc.subject.otherColorimetric sensorspt_BR
dc.subject.otherMetal ionspt_BR
dc.titleDispositivos analíticos colorimétricos baseados em nanofibras poliméricas para sensoriamento de contaminantes ambientais.pt_BR
dc.title.alternativeColorimetric analytical devices based on polymeric nanofibers for sensing environmental contaminants.pt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química pt_BR
dc.publisher.initialsUFBApt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICApt_BR
dc.contributor.advisor1Mercante, Luiza Amim-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0003-4206-6545pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4746829076971556pt_BR
dc.contributor.referee1Mercante, Luiza Amim-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0003-4206-6545pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4746829076971556pt_BR
dc.contributor.referee2Ferreira, Guilherme Augusto-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-4932-3666pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9358421236344299pt_BR
dc.contributor.referee3Brazaca, Laís Canniatti-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/1371611060573377pt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0000-0003-3145-5000pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5234169420338145pt_BR
dc.description.resumoSensores colorimétricos portáteis e de baixo custo têm se destacado como ferramentas eficazes para o monitoramento ambiental em campo. Neste estudo, foram desenvolvidos dois dispositivos analíticos colorimétricos baseados em membranas de nanocelulose bacteriana (BNC) e de nanofibras poliméricas eletrofiadas. Os sensores foram empregados para a detecção de íons metálicos em amostras ambientais empregando-se a técnica de colorimetria digital. A BNC foi funcionalizada com o corante 4-(2-tiazolilazo)resorcinol (TAR), amplamente utilizado para a detecção colorimétrica de Ni2+. A matriz de BNC proporcionou incorporação uniforme do corante devido à sua elevada porosidade, área superficial específica e abundância de grupos hidroxila. O sensor demonstrou resposta linear até 10 mg L-1, limite de detecção de 0,18 mg·L-1, boa seletividade frente a íons interferentes e estabilidade analítica por pelo menos 40 dias. Aplicações em amostras reais de água resultaram em recuperações entre 93,1% e 102,9%. Adicionalmente, foi desenvolvido um dispositivo analítico totalmente baseado em membranas de nanofibras eletrofiadas (NAD, do inglês nanofiber-based analytical device) para detecção colorimétrica de Cr(VI). O sistema consiste em uma arquitetura trilaminar obtida por eletrofiação sequencial, composta por: (i) uma camada hidrofóbica de poli(ácido lático) (PLA), (ii) uma camada de reação de PLA/ poli(óxido de etileno) (PEO) contendo 1,5-difenilcarbazida (DPC), reagente vastamente empregado para determinação de Cr(VI), e (iii) uma camada selante de PLA/PEO. A boa adesão entre as camadas, aliada à alta porosidade das membranas e distribuição homogênea do DPC, possibilitou a obtenção de sensores com elevada repetibilidade e reprodutibilidade. O NAD apresentou resposta linear na faixa de 12,5 a 100 µmol·L-1 (0,65 a 5,20 mg·L-1), limite de detecção de 0,02 µmol·L-1 (1,0 µg·L-1) e excelente seletividade. Ensaios com amostras reais indicaram recuperações entre 92,0% e 106%. Os resultados evidenciam o potencial uso de membranas de nanofibras, tanto de origem biológica quanto sintética, na fabricação de sensores colorimétricos descartáveis, sensíveis e portáteis.pt_BR
dc.publisher.departmentInstituto de Químicapt_BR
dc.type.degreeMestrado Acadêmicopt_BR
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