Associação de polímeros e nanopartícula na obtenção de filmes em multicamadas

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Ferraz, Isabella Leite
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Layer-­by-­layer; Nanocéria; UV/Visível; Peróxido de hidrogênio; Polímero; Nanopartícula; Produção intelectual; Engenharia Metalúrgica; Nanoceria; UV/Visible; Hydrogen peroxide
• Link de acesso: http://app.uff.br/riuff/handle/1/32558

Layer-­by-­layer (LbL) é uma técnica de deposição de filmes finos que pode ser aplicada para a incorporação de nanopartículas e obtenção de materiais funcionais, que podem ser aplicados no desenvolvimento de sensores, por exemplo. Este estudo utilizou a técnica LbL na obtenção de filmes estruturados a partir de nanopartículas de óxido de cério (CeO₂) revestidas com poli (ácido acrílico), PAA₂k denominada NP-­CeO₂-­PAA₂k e o polieletrólito catiônico poli (cloreto de dialildimetilamônio), PDADMAC. Previamente ao LbL, a dispersão aquosa da nanopartícula revestida com PAA₂k foi caracterizada para a determinação do diâmetro hidrodinâmico (Dh, nm) e do potencial zeta (ζ, mV). Os resultados mostraram que tanto o quanto o ζ, variaram com o pH. Os dados obtidos foram 71,72; 20,51; 16,60 nm e ­25,98; ­48,98; ­55,39 mV para e ζ para os valores de pH 4, 7 e 9, respectivamente. A interação entre a NP-­CeO₂-­PAA₂k e o PDADMAC, em meio aquoso, foi analisada em função da razão de carga Z₊/₋ para a faixa de valores de 0 a 1,8 e pH 4, 7 e 9. Neste caso, foi determinada a razão crítica que indicou o início da precipitação ou a coacervação das espécies estudadas. O LbL foi realizado em superfícies de vidro comerciais, previamente expostas a soluções aquosas de base forte (hidróxido de potássio, KOH), ou modificados com 3-­aminopropriltrimetóxissilano (APTES). A análise da superfície desses vidros foi feita em termos de ζ, através de medidas eletrocinéticas e perfil de rugosidade através de microscopia de força atômica (AFM). A superfície definida mais adequada para o crescimento de camadas via LbL foi a imersa em KOH, que apresentou valor de ζ igual a ­76 mV e rugosidade média, Ra, de cerca de 107,4 nm. O crescimento das camadas via LbL na obtenção de filme (PDADMAC/NP-­CeO₂-­PAA₂k)n, com n até 5 bicamadas, foi monitorado por meio de espectroscopia no ultravioleta­visível (UV/Visível). Foi possível observar um aumento da absorbância com o número de bicamadas, sugerindo a incorporação da espécie NP-­CeO₂-­PAA₂k nos filmes. Por fim, foi estudada a resposta no UV/Visível da dispersão aquosa de nanocéria ou do material preparado via LbL contendo nanopartícula/PDADMAC ambos em contato com peróxido de hidrogênio e/ou leite. A análise dos resultados indica que o deslocamento hipercrômico observado acima de comprimento de onda 300 nm para a nanopartícula na dispersão ou no filme, em contato com peróxido de hidrogênio, pode ser futuramente empregado na determinação de peróxido de hidrogênio em amostras de leite pelos materiais funcionais estudados.