Síntese, caracterização e investigação da atividade SERS de nanopartículas de metais não-convencionais

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Machado, Thiago Neves
• Orientador(a): Bezerra Junior, Arandi Ginane
• Banca de defesa: Macedo, Andreia Gerniski , Bezerra Junior, Arandi Ginane , Correia, Ricardo Rego Bordalo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Física e Astronomia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Nanopartículas; Plasmons (Physics); Raman, Espectroscopia de; Ablação (Aerotermodinâmica); Espectrofotometria; Nanoparticles; Plasmons (física); Raman spectroscopy; Ablation (Aerothermodynamics); Spectrophotometry
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26269

Neste trabalho são apresentados resultados experimentais da síntese e caracterização de nanopartículas de metais de pós-transição (antimônio, bismuto, chumbo, estanho e índio). Para a produção das nanopartículas foi aplicada a técnica de Ablação a Laser em Meio Líquido (LASiS – Laser Ablation Synthesis in Solution) utilizando alvos metálicos imersos em água deionizada. As nanopartículas foram caracterizadas, quanto a sua forma e tamanho, através das técnicas de Espalhamento Dinâmico de Luz (DLS – Dynamic Light Scattering) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM – Transmission Electron Microscopy). Os resultados obtidos na microscopia eletrônica e no DLS demonstram que as nanopartículas produzidas possuem tamanhos que variam de 5 nm a 100 nm e apresentam várias formas e formatos, principalmente esferas, mas também outras geometrias facetadas. Utilizando-se da técnica de Difração de Elétrons em Área Selecionada (SAED – Selected Area Electron Diffraction), as nanopartículas foram caracterizadas quanto à sua formação estrutural identificando os planos cristalinos e comparando-os com a literatura. As suspensões coloidais foram também caracterizadas quanto à absorção ótica UV-Vis, apresentando ressonância de plásmons principalmente na região do ultravioleta e parte na região do visível, indicando a presença de atividade plasmônica. As nanopartículas sintetizadas foram utilizadas em experimentos de espalhamento Raman, tendo como analitos moléculas de interesse biológico tais como aminoácidos (cisteína, glicina, glutamina, metionina, prolina, tirosina e triptofano), ureia, ácido ascórbico, morfina, além de um complexo luminescente de európio. Os resultados da interrogação dos analitos com adição das nanopartículas demonstram a atividade de aumento do sinal de espalhamento Raman (SERS – Surface-Enhanced Raman Scattering). Demonstrou-se, ainda, que os fatores de aumento de sinal SERS dessas nanopartículas são compráveis àqueles associados a nanopartículas de ouro, largamente utilizadas em aplicações SERS. Assim, comprova-se o potencial de utilização dessas nanopartículas de metais não convencionais em técnicas de detecção e caracterização de materiais biológicos, particularmente biosensores.