Síntese de nanopartículas de ouro e prata em matriz polimérica sobre substratos modificados por litografia de nanoimpressão

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Vieira, Moyra Freitas
• Orientador(a): Izumi, Celly Mieko Shinohara
• Banca de defesa: Mazali, Italo Odone , Hernandez, Arquimedes Rafael Karam
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Química
• Departamento: ICE – Instituto de Ciências Exatas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Nanopartículas de ouro; Copolímeros em dibloco; Poliestireno-b-poli(2-vinilpiridina); Litografia de nanoimpressão; Gold nanoparticles; Silver nanoparticles; Diblock copolymers; Polystyrene-bpoly( 2-vinylpyridine); Nanolithography
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/9777

Este trabalho aborda o estudo da síntese, organização e caracterização de nanopartículas de prata (AgNPs) empregando o copolímero poliestireno- b--poli(2-vinilpiridina) (PS- b--P2VP) em substratos de vidro modificados por litografia de nanoimpressão (μCP). Investigamos ainda a deposição de nanopartículas de ouro (AuNPs) sobre filmes de PS- b--P2VP. Estes sistemas foram utilizados como substrato SERRS empregando o Azul do Nilo e o IR-820 como moléculas prova. Como ferramentas para a caracterização dos filmes finos foram empregadas as técnicas: espectroscopia eletrônica no UV-VIS, microscopia de força atômica (AFM), microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e microscopia eletrônica de varredura (SEM). Os substratos de vidro quimicamente modificados foram preparados por μCP. Uma solução de octadeciltriclorosilano (OTS) foi depositada seletivamente sobre um substrato de vidro utilizando um carimbo de PDMS preparado a partir das ranhuras de um CD, criando regiões de hidrofilicidade diferentes com a finalidade de orientar a organização das cadeias do PS- b--P2VP. A microscopia AFM foi empregada na caracterização destes substratos. Foram utilizados PS- b--P2VP de diferentes composições na síntese in situ de AgNPs sobre substratos modificados por μCP. As imagens AFM dos filmes de AgNP/PS- b--P2VP produzidos em substratos não modificados e modificados por μCP demonstraram a importância da modificação, da massa molecular dos copolímeros e do aquecimento na organização, morfologia e propriedades ópticas dos filmes. Foi observado que os filmes produzidos sobre substratos modificados por μCP apresentaram nanopartículas multifacetadas e bem dispersas quando comparados a filmes produzidos em substratos não modificados. Os espectros de absorção no UV-VIS mostraram que apenas os filmes produzidos sobre substratos modificados por μCP apresentaram uma banda característica de cristal fotônico devido à organização em microfases do PS- b--P2VP. AuNPs foram sintetizadas e posteriormente depositadas sobre filmes de PS- b--P2VP com diferentes tratamentos. Os tratamentos empregados foram: imersão do filme de PS- b--P2VP em etanol ou água e tratamento térmico. No intuito de verificar a importância dos tratamentos na deposição e propriedades ópticas das AuNPs também foram sintetizados filmes em que o copolímero não passou por nenhum tratamento. Ao compararmos os filmes produzidos notouse que o tratamento com etanol induziu uma deposição mais homogênea de AuNPs sobre a superfície do vidro e que o tratamento térmico gerou um filme de PS- b--P2VP com morfologia giróide, onde as AuNPs se depositaram preferencialmente nos microdomínios referente ao bloco P2VP.