Desenvolvimento de nanopartículas metálicas e bimetálicas sobre filmes de polímeros condutores como substrato SERS reutilizáveis

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Silva, Bismark Nogueira da
• Orientador(a): Izumi, Celly Mieko Shinohara
• Banca de defesa: Temperini, Marcia Laudelina Arruda , Mamián-Lopez, Mónica Benicia , Cuin, Alexandre , Alves, Wagner de Assis
• Tipo de documento: Tese
• 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: PANI; Nanopartículas plasmônicas; Susbstratos SERS; Substratos reutilizáveis; Plasmonic nanoparticles; SERS substrates; Reusable substrates
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://doi.org/10.34019/ufjf/te/2023/00166; https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/16076

Neste trabalho, a polianilina (PANI) com morfologia de nanofibras e bulk foram preparadas e misturadas com acetato de celulose (CA) para a formação de um filme plástico, flexível e auto-suportado. Essa blenda polimérica foi tratada com o ácido clorídrico ou mandélico ou tânico para dopagem da PANI. Esses filmes foram então utilizados como agentes redutores de íons Ag+ e Au3+ para a síntese de nanopartículas de Ag (AgNPs) e Au (AuNPs). Além disso, foram preparadas NPs bimetálicas Ag-Au. Esses materiais foram caracterizados por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e as espectroscopias Raman e absorção no UV-VIS. As imagens MEV mostraram que sobre a blenda PANI/CA tratadas com diferentes ácidos foram formadas NPs com morfologias e tamanhos variados devido às diferentes propriedades superficiais da PANI. Já a difração de raios X confirmou a formação das NPs metálicas, que são estruturas cristalinas, sobre a blenda polimérica amorfa. As espectroscopias Raman e de reflectância no visível, permitiram a observação da permanência do estado dopado da PANI durante o processo de síntese desses nanocompósitos. Resultado esse associado com as propriedades redox da PANI e o processo de hidrólise do CA. A atividade SERS destes filmes foi testada utilizando corante azul do Nilo (AN) na concentração de 1,0×10- 4 mol L-1 como molécula prova. Diferentes intensificações do sinal SERS desse corante foram obtidos nesses substratos devido as características morfológicas das NPs metálicas variando de 103 até 105 . Além disso, a reutilização desses substratos foi testada através da lavagem desses sistemas com solvente e também utilizando radiação UV. Os filmes contendo AuNPs apresentaram maior estabilidade em comparação com as AgNPs que teve sua eficiência diminuída mais bruscamente durante o processo de reutilização. A degradação do corante via radiação UV evidenciou ser uma metodologia mais interessante para remoção da molécula prova e posterior reutilização do substrato SERS.