Síntese de Grafeno Usando Capim-annoni e Baixa Proporção de Naoh (Anais do Salão Inovação, Ensino, Pesquisa e Extensão, 2025)
A crescente demanda por fontes de energia renováveis decorre da escassezde combustíveis fósseis e da necessidade de reduzir emissões de gases deefeito estufa, promovendo soluções tecnológicas sustentáveis. Nessecontexto, o grafeno se destaca devido à sua alta condutividade elétrica, grandeárea superficial, estabilidade química e propriedades mecânicas excepcionais,o que o torna um material promissor para aplicações em armazenamento deenergia, incluindo supercapacitores e baterias avançadas. Produzir grafeno apartir de biomassa representa uma rota economicamente viável eambientalmente responsável, convertendo resíduos e espécies invasoras emmateriais de alto valor agregado, alinhando inovação tecnológica esustentabilidade. Entre as biomassas do sul do Brasil, o capim-annoni (CA) éuma espécie invasora de rápida propagação, prejudicial à agricultura e poucoaproveitável para alimentação animal. Sua abundância e composição químicao tornam um candidato promissor para a produção de grafeno, transformandouma planta problemática em recurso tecnológico. Este estudo tem comoobjetivo avaliar o efeito da temperatura e da baixa proporção de NaOH (1:1 gde CCA) na síntese de grafeno a partir da cinza de capim-annoni (CCA),otimizando eficiência e economia de reagente. O CA foi previamente lavado,seco em estufa a 100 graus célsius por 24 h e calcinado a 600 graus célsiuspor 60 minutos, gerando a CCA. Posteriormente, a CCA foi misturada comNaOH na proporção de 1:1 g e colocada em cadinho de alumínio, sobrepostopor cadinho externo de aço, ambos com tampa e revestidos com lã de vidropara evitar a entrada de oxigênio. Essa configuração garantiu um ambientecontrolado, minimizando oxidação e promovendo grafitização uniforme. Oscadinhos foram então carbonizados em forno mufla a 500, 600, 700 e 800 °Cdurante 120 min, permitindo avaliar a influência da temperatura na formaçãode grafeno. Após a carbonização, cada amostra foi colocada em 100 ml deágua destilada e agitada por 4 horas em agitador magnético. Em seguida,realizou-se a lavagem sob sucção a vácuo até pH neutro, removendocompletamente o NaOH excedente. O material obtido foi seco em estufa a 100graus célsius por 24 horas e depositado sobre substratos de SiO2 paracaracterização por espectroscopia Raman. Os espectros Raman revelaramque, nas temperaturas de 500700 graus célsius, apenas as bandas D(~1334 cm-1) e G (~1575 cm-1) estavam presentes, indicando desordemestrutural e vibrações CC em hibridização sp2, respectivamente. A 800 grauscélsius, surgiu também a banda 2D (~2690 cm-1), evidenciando grafeno maisorganizado. A combinação do calor elevado e do NaOH atuando como agenteintercalante facilitou a esfoliação das camadas de carbono e promoveu agrafitização, mostrando que mesmo com menor quantidade de reagente foipossível obter material de qualidade. O tempo prolongado de 120 minutos foicrucial para permitir que o calor e a interação química atuassemcompletamente, resultando em estruturas mais ordenadas e melhorcondutividade elétrica. O grafeno obtido apresenta características adequadaspara a fabricação de eletrodos de supercapacitores, demonstrando o potencialdo capim-annoni como fonte tecnológica sustentável. Além disso, o materialsintetizado poderia ser utilizado para a confecção de tintas condutoras,ampliando suas aplicações em dispositivos eletrônicos flexíveis e sensores.Essa abordagem representa uma alternativa eficiente e ambientalmenteresponsável para a produção de grafeno a partir de biomassa local, comsignificativo potencial de impacto tecnológico e sustentável no setor de energia.