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http://bdtd.unoeste.br:8080/jspui/handle/jspui/1752| Tipo do documento: | Dissertação |
| Título: | Nova argamassa constituída por resíduos de rocha magmática e nanopartículas de óxido de zinco para ação antimicrobiana e fotocatalítica |
| Título(s) alternativo(s): | New mortar composed of magmatic rock waste and zinc oxide nanoparticles for antimicrobial and photocatalytic action |
| Autor: | SHIMADA, Pollyana Saori ![]() |
| Primeiro orientador: | Kinoshita , Angela Mitie Otta |
| Primeiro coorientador: | Paiva , Fábio Friol Guedes de |
| Primeiro membro da banca: | Andrade, Edson Ramos de |
| Segundo membro da banca: | Magalhães, Keurison Figueredo |
| Resumo: | A aplicação da nanotecnologia no setor da construção foi capaz de possibilitar a incorporação de novas propriedades em materiais tradicionais, de maneira eficiente e inovadora. Entre essas características, está a fotocatálise que atribui aos materiais propriedades autolimpantes e antimicrobianas relevantes, sendo essas propriedades fundamentais para a redução de poluentes presentes nos efluentes líquidos e representa uma alternativa interessante para a nova crise ambiental, a poluição da água. Nesse contexto específico, a pesquisa foca em desenvolver uma argamassa fotocatalítica, utilizando pó de rocha magmática (granito cinza andorinha) como substituto parcial da areia natural, sendo este resíduo, precursor das características fotocatalíticas que contém dióxido de titânio e óxido de ferro que têm potencial para viabilizar a fotocatálise. Foram confeccionado corpos de prova com substituições parciais da areia natural pelo resíduo triturado em proporções de 15%, 30% e 30% com adição de nanopartículas ZnO-NP (0,33%) com o objetivo de intensificar a atividade fotocatalítica. O controle foi desenvolvido com uma amostra sem adição de resíduo e sem ZnO-NP. A eficiência da fotocatálise nas argamassas desenvolvidas foi testada através da degradação do azul de metileno em placas de argamassa imersas em uma solução aquosa e expostas à luz solar com uma duração de quatro horas. Os resultados mostraram que as amostras que continham o resíduo obtiveram um desempenho fotocatalítico superior ao controle, evidenciando a eficácia deste resíduo na degradação do corante. A amostra RR-30/NP-1 demonstrou um dos melhores desempenhos fotocatalíticos, com eficiência superior à do controle (81,37%), degradando 88,68% do corante azul de metileno. Ademais, o uso do pó de rocha magmática propiciou um incremento considerável na resistência à compressão da argamassa, pois as amostras RR-15, RR-30 e RR-30/NP-1, após a cura de 56 dias, superaram as amostras de referência, cujas resistências foram: 76,61 MPa para o controle; 88,22 MPa para a amostra RR-15; 80,59 MPa para a amostra RR-30 e 102,15 MPa para a amostra RR-30/NP-1, evidenciando a superioridade em relação ao controle. Portanto, o material desenvolvido apresenta características que favorecem a sustentabilidade ao proporcionar vantagens ambientais através de sua capacidade de ser aplicado no tratamento de efluentes, bem como reaproveitar resíduos industriais, reduzindo a extração de recursos naturais. Desta forma, este trabalho é condizente com três objetivos presentes na Agenda 2030 da ONU, sendo eles: “Indústria, Inovação e Infraestrutura”, “Consumo e Produção Responsáveis” e “Água potável e saneamento”. |
| Abstract: | The application of nanotechnology in the construction sector has enabled the incorporation of new properties into traditional materials in an efficient and innovative manner. Among these features is photocatalysis, which imparts self-cleaning and antimicrobial properties to materials, making them fundamental for reducing pollutants present in liquid effluents and representing an interesting alternative to the emerging environmental crisis—water pollution. In this specific context, the research focuses on developing a photocatalytic mortar using powdered magmatic rock (gray andorinha granite) as a partial substitute for natural sand. This residue acts as a precursor to photocatalytic properties, containing titanium dioxide and iron oxide, which have the potential to facilitate photocatalysis. Test specimens were produced with partial substitutions of natural sand by crushed residue in proportions of 15%, 30%, and 30% combined with the addition of ZnO-NP nanoparticles (0.33%) to intensify photocatalytic activity. A control sample was prepared without the addition of residue or ZnO-NP. The photocatalytic efficiency of the developed mortars was tested by degrading methylene blue in mortar plates immersed in an aqueous solution and exposed to sunlight for four hours. The results showed that samples containing the residue exhibited superior photocatalytic performance compared to the control, demonstrating the efficacy of the residue in dye degradation. The sample RR-30/NP-1 showed one of the best photocatalytic performances, with efficiency surpassing that of the control (81.37%), degrading 88.68% of the methylene blue dye. Additionally, the use of powdered magmatic rock significantly increased the compressive strength of the mortar. After 56 days of curing, the RR-15, RR-30, and RR-30/NP-1 samples exceeded the reference samples, whose strengths were: 76.61 MPa for the control, 88.22 MPa for the RR-15 sample, 80.59 MPa for the RR-30 sample, and 102.15 MPa for the RR-30/NP-1 sample, highlighting their superiority over the control. Therefore, the developed material exhibits characteristics that promote sustainability by providing environmental advantages through its application in effluent treatment and the reuse of industrial residues, reducing the extraction of natural resources. In this way, this work aligns with three objectives outlined in the United Nations' 2030 Agenda: “Industry, Innovation, and Infrastructure,” “Responsible Consumption and Production,” and “Clean Water and Sanitation.” |
| Palavras-chave: | Nanotecnologia Propriedade Fotocatalítica Pó de Rocha Magmáticas Argamassa Dióxido de Titânio Óxido de Zinco Óxido de Ferro Nanotechnology Photocatalytic Properties Magmatic Rock Powder Mortar Titanium Dioxide Zinc Oxide Iron Oxide |
| Área(s) do CNPq: | OUTROS::CIENCIAS |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Instituição: | Universidade do Oeste Paulista |
| Sigla da instituição: | UNOESTE |
| Departamento: | Mestrado em Meio Ambiente e Desenvolvimento Regional |
| Programa: | Mestrado em Meio Ambiente e Desenvolvimento Regional |
| Citação: | SHIMADA, Pollyana Saori. Nova argamassa constituída por resíduos de rocha magmática e nanopartículas de óxido de zinco para ação antimicrobiana e fotocatalítica. 2025. 72 f. Dissertação (Mestrado em Meio Ambiente e Desenvolvimento Regional)- Universidade do Oeste Paulista, Presidente Prudente, 2025. |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://bdtd.unoeste.br:8080/jspui/handle/jspui/1752 |
| Data de defesa: | 14-Mai-2025 |
| Aparece nas coleções: | Mestrado em Meio Ambiente e Desenvolvimento Regional |
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