Desenvolvimento de novos ativos agrícolas a partir de nanopartículas de carbono

Abstract

Nanopartículas de carbono foram descobertas em 1985 e ao longo dos anos diversas classes delas foram sintetizadas, como é o caso dos carbon dots (Cdots), que são nanopartículas esféricas ou quase esféricas com notáveis características físicas e químicas, como alta luminescência, biocompatibilidade, hidrofilicidade e baixa toxicidade. Todas essas características tornaram possível a aplicação de Cdots em diversas áreas, como de bioimageamento, drug delivery e bioestimulantes. Este trabalho teve como objetivo sintetizar um Cdot a partir de uma síntese simples e de baixo custo, utilizando matérias-primas renováveis, com potencial para desenvolvimento de ativos agrícolas que gerem efeitos positivos em plantas. Dentre os Cdots sintetizados, a A50 se destacou devido ao seu desempenho superior quando aplicada em plantas de milho, promovendo aumentos significativos no teor de macro e micronutrientes das folhas. A caracterização da nanopartícula foi realizada através de análises de UV-Vis, fluorescência, FTIR, TOC, TN, além de análises de luminescência ao longo de sua síntese. Para facilitar a determinação de sua concentração, pensando em um futuro escalonamento e controle de qualidade de um produto comercial, foi desenvolvida uma curva que correlaciona a concentração com a densidade. Foram conduzidos estudos de interação com cátions de nutrientes cruciais para as plantas, utilizando o efeito de quenching (atenuação) de sua luminescência. Adicionalmente, análises de XPS e TPD foram realizadas para compreender a composição da superfície da A50. Testes com microalgas demonstraram resultados positivos de sua aplicação, incluindo aumento na taxa de crescimento, concentração de biomassa, aminoácidos e proteínas, apesar da redução de pigmentos e concentração de amido. Os resultados indicam que a A50 é promissora para testes em campo, visando o desenvolvimento de um novo produto agrícola a partir de nanopartículas de carbono.