Crescimento de nanopartículas metálicas mistas em substrato de sílica visando a produção de sensores ópticos

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Pereira, Amanda Figueiredo
• Orientador(a): Oliveira, Marcela Mohallem
• Banca de defesa: Oliveira, Marcela Mohallem, Adati, Renata Danielle, Domingues, Roberta Carolina Pelissari Rizzo, Araujo, Márcio Peres de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso embargado
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Química
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Nanopartículas; Detectores ópticos; Nanocompósitos (Materiais); Materiais nanoestruturados; Sílica; Fotoluminescência; Química; Nanoparticles; Optical detectors; Nanocomposites (Materials); Nanocompósito; Silica; Photoluminescencia; Chemistry
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4202

As nanopartículas (NPs) são materiais cujo tamanho encontra-se na escala dos nanômetros, e ainda apresentam propriedades físico-químicas diferentes das de seu sólido estendido. Para que suas propriedades sejam distintas, as nanopartículas necessariamente tem que estar abaixo de um tamanho crítico, sendo necessário o controle e a manutenção tanto de seu tamanho quanto da sua morfologia para que possamos propor uma aplicação viável para estes materiais. Com relação à síntese de nanopartículas, existem métodos que permitem a obtenção de materiais que possam apresentar propriedades moduladas, podendo ser utilizadas, por exemplo, na melhoria da sensibilidade e na seletividade de sensores ópticos. O presente trabalho consistiu em depositar diferentes concentrações de nanopartículas de ouro e prata sobre um substrato de sílica, visando a obtenção de um sistema modelo para uma futura aplicação em sensores baseados em fibras ópticas. As amostras foram sintetizadas por dois métodos diferentes: o método químico e o método térmico. Ao comparar os filmes formados nas lamínulas utilizadas como substrato foi possível visualizar uma grande diferença nas características apresentadas pelas amostras obtidas por cada um dos métodos, indicando uma diferença na banda plasmônica. Além disso, as amostras foram separadas em três grupos para o estudo nas propriedades da mistura entre nanopartículas de ouro e de prata. O primeiro grupo consistiu na deposição de NPs de ouro e na deposição de NPs de prata em etapa posterior. Já o segundo grupo consistiu na deposição de NPs de prata e em seguida na deposição das de ouro. E por fim, o terceiro grupo consistiu na deposição conjunta da mistura dos dois metais. Além da diferença entre as deposições, algumas das amostras foram ancoradas com o complexo β-dicetonato de európio para investigar a interação entre a ressonância plasmonica das NPs e as características de fluorescência do complexo. Para a caracterização de todas as amostras foram utilizadas fundamentalmente a espectroscopia de absorção na região do UV-Vis, a difratometria de raios X, a microscopia eletrônica (MET e MEVEDS) e a espectroscopia de fotoluminescência. Além dessas análises, também foram feitos estudos de reprodutibilidade e estabilidade dos filmes. As nanopartículas dos três grupos obtidas pelo método químico e térmico são esféricas, sendo que apenas um dos grupos apresentou também NPs cúbicas. A variação tanto pelo método de redução como pelo modo de deposição afeta o tamanho das NPs, indo desde 3,7 a 6,9 nm. As bandas plasmônicas dos métodos e dos grupos divergem entre si, evidenciando que as rotas propostas interferem no resultado das sínteses das nanopartículas. Já para as amostras recobertas com o complexo, houve um deslocamento da banda evidenciando sua interação com as NPs. Através desses estudos, pode-se concluir que estes NMs podem ser empregados em sensores ópticos com a função de aumentar a sensibilidade desses sensores.