Universidade do Vale do Paraba- UniVap

Faculdade de Engenharia Arquitetura e Urbanismo - FEAU

Curso de Engenharia Qumica

SNTESE E CARACTERIZAO DE NANOPARTCULAS

DE OURO ENCAPADAS COM PRATA

Aluna: LAS DE SOUZA VIEIRA

Orientador: LEANDRO JOS RANIERO

Orientador externo: CLUDIO A. TELLEZ SOTO

So Jos dos Campos, SP.

12 de dezembro de 2012.

1

RESUMO

As propriedades ticas das nanopartculas metlicas atraem sua utilizao para

inmeras reas da engenharia, devido sua banda de absoro na regio do visvel do

espectro eletromagntico. Esta caracterstica pode ser explorada de diversas formas, uma vez

que suas propriedades ticas so fortemente influenciadas pelo tamanho da nanoestrutura,

morfologia e o meio que a cerca. A sntese, mais utilizada, pela simplicidade e uniformidade

das nanopartculas, se d por reduo qumica do sal metlico, seguido de uma fase de

nucleao, crescimento e estabilizao por meio de um agente redutor-estabilizante. Neste

trabalho, a sntese de nanopartculas de ouro foi feita a partir da reduo do cloreto de ouro

(HAuCl4) por citrato de sdio. Aps a sntese, elas foram "encapadas" por crescimento de

uma camada de prata sobre a superfcie do ouro. Modificaes na superfcie destas

nanopartculas so possveis, mas a estabilidade da soluo pode ser alterada. Parmetros de

quantidade, volume e concentrao de reagentes tanto na sntese, para obter uma distribuio

uniforme de partculas, quanto na manipulao foram indispensveis para a obteno de

resultados satisfatrios. A tcnica de Microscopia Eletrnica de Transmisso de alta resoluo

(MET) foi utilizada na determinao da morfologia das amostras de nanopartculas de ouro.

Esta etapa foi fundamental para o andamento do trabalho j que a partir da superfcie de ouro

que o recobrimento foi realizado. Aps a sntese das nanopartculas encapadas com prata, a

espectroscopia no UV- visvel associada teoria de Mie (programa MIEPLOT) foram

utilizadas na determinao aproximada do tamanho e da morfologia das amostras. Os

resultados mostraram que o tamanho das nanopartculas est por volta de ~ 35 nm. As

imagens de Microscopia Eletrnica de Varredura (MEV) mostraram que a amostra no possui

homogeneidade e que o protocolo de sntese dever ser otimizado. Anlises de Raio- X

mostraram que as mesmas no apresentaram contaminao e que as nanopartculas encapadas

possuem de fato dois metais em sua composio. As nanopartculas encapadas tiveram como

aplicao tecnolgica a caracterizao do complexo [Cu (DDTC)2] por Espectroscopia

Raman, uma vez que a ressonncia plasmnica das nanoestruturas possibilitam uma

amplificao do sinal Raman pelo efeito SERS (Surface-Enhanced Raman Scattering).

Palavras Chave: Nanopartculas de ouro, UV-vis, SERS.

2

ABSTRACT

The optical properties of metal nanoparticles attract its use for numerous areas of

engineering, because it has a absorption band in the visible region of the electromagnetic

spectrum. This characteristic can be used in several ways, since their optical properties are

strongly influenced by the particles size, morphology, as well as, the environment. The

synthesis most used due to simplicity and uniformity of the nanoparticles, occurs by chemical

reduction of the metallic salt, which is followed by a nucleation stage, growth, and

stabilization by a reducing agent. In this work, the synthesis of gold nanoparticles has been

done from the reduction of gold chloride (HAuCl4) by sodium citrate. After synthesis, they

were "covered" by a silver layer of silver. The stability of the solution is very sensitive, but

surface changes on these nanoparticles can be done. In order to obtain a uniform distribution

of the nanoparticles, it was essential to obtain satisfactory results by controlling parameters

such as quantity, volume and concentration in the synthesis. The High Resolution

Transmission Electron Microscopy (HRTEM) technique was used to determine the

morphology of the gold nanoparticles samples. This step was essential to this work because

from it the coating process was performed. After synthesis of nanoparticles capped with

silver, UV-visible spectroscopy associated to the Mie theory were used to determine the size

and morphology of the samples. The results show that the nanoparticle size was

approximately 35 nm. The images from Scanning Electron Microscope (SEM) showed that

the samples have not homogeneity and the synthesis protocol should be optimized. X-ray

analysis showed no contamination and that capped nanoparticles had only two metals in its

composition. The gold nanoparticles capped with silver had a technological application in the

characterization of the [Cu (DDTC) 2] complex by Raman spectroscopy, once the plasmon

resonance of the nanostructures have a amplification by Surface-Enhanced Raman Scattering

effect.

Keywords: Gold nanoparticles, UV-vis, SERS.

3

INTRODUO

A nanotecnologia aplicada aos materiais, principalmente os metais, atraem considervel

ateno pela expectativa do impacto que podem causar na rotina de processos, preservao do

meio ambiente, aplicao em catlise e aperfeioamento de materiais j existentes. Espera-se

que o avano da nanocincia estimule a explorao de novos conceitos e de novas teorias,

influenciando uma nova aplicao industrial que possa se tornar uma possvel fonte de

crescimento econmico [1].

So incontveis as reas que podem se beneficiar com esses tipos de materiais somando

colaboraes entre indstria, academia e instituies governamentais, propiciando o

desenvolvimento de novos produtos. O impacto que os nanomateriais podem causar englobam

processos que devero ser mais limpos e com maior eficincia no uso da energia e,

possivelmente, de novas fontes renovveis [2].

Atualmente alguns materiais tais como dixido de titnio, ouro, prata e cobre so

incorporados a outros produtos como: plsticos, tintas e zelitas, para melhorar o seu

desempenho, j so comercializados. Outros produtos esto prximos da comercializao,

como veculos de transportes de drogas no corpo humano, identificao de doenas e nano

tubos de carbono [3-7].

As nanopartculas metlicas so as que chamam mais a ateno devido s inmeras

possibilidades de combinao, em especial o ouro, a prata e o cobre que so objeto de

pesquisa em vrias reas, como no desenvolvimento de nanossensores. Em geral,

nanopartculas metlicas encontram-se suspensas em meio aquoso, e que chamada de

soluo coloidal. Soluo coloidal um termo utilizado para caracterizar solues que

contenham uma parte slida dispersa em um meio lquido.

Facilmente, podem-se confundir as solues coloidais com solues verdadeiras. O

tamanho da partcula slida ir influir na utilizao deste termo, caso seja grande o bastante

ir sofrer aes da gravidade e com o tempo ser visvel duas fases, ou seja, uma soluo

heterognea, caso o tamanho da partcula seja da ordem de nanmetros, as nanopartculas se

mantm estvel no dispersante.

Uma maneira de se caracterizar uma soluo verdadeira de uma soluo coloidal a

forma com que ela interage com a luz. Solues exibem um perfil transparente, no entanto na

soluo coloidal, apesar de parecerem uniformes, as partculas nanomtrica possuem um

tamanho da ordem do comprimento de onda da luz visvel, assim interagem fortemente a luz,

o efeito Tyndal [8], como pode ser visto na Figura 1.

4

Figura 1: Efeito Tyndall. A) soluo verdadeira. B) Soluo coloidal [9].

Solues coloidais dependem intimamente da interao entre as partculas e o meio para

permanecerem estveis. Na soluo pode haver a unio das nanopartculas formando

aglomerados, seja por ao de interferentes na soluo ou por gravidade.

Quando os aglomerados se unem tem-se a floculao que um processo reversvel.

Porm quando os aglomerados se unem e a densidade aumenta ocorre a coagulao, processo

irreversvel.

A teoria DVLO (referente as iniciais de seus criadores, Derjaguin, Verway, Landau e

Overbeek), que trata da estabilidade coloidal, prope que uma barreira de energia, resultante

das foras repulsivas, impeam que duas partculas se aproximem e se juntem. Porm, se a

partcula possui energia suficiente para romper esta barreira fora atrativa ir pux-las e

coloc-las em contato irreversivelmente [10].

5

Figura 2: Processos que podem ocorrer em solues coloidais.

As foras que influenciam estes processos podem ser: eletroestticas, eletromagnticas

e/ou foras de Van der Waals.

Para a estabilizao da soluo existem dois mecanismos bsicos:

Estabilizao eletrosttica: a superfcie das nanopartculas possuem cargas que vo

interagir com elas mesmas ou com as cargas do meio, elas podem ser atradas ou repelidas.

Estabilizao estrica: ligantes passivadores como polmeros, molculas e complexos

orgnicos que impendem a aproximao das partculas [11].

Em 1908, Gustav Mie utilizou as equaes de Maxwell e conseguiu explicar o

espalhamento e absoro de luz pelas nanopartculas que tinham tamanho menor do que o

comprimento de onda da luz, esta soluo ficou conhecida como Teoria de Mie [12]. Com a

teoria de Mie possvel realizar o clculo do coeficiente de extino (Cext) e absoro

(Cabs), que uma grandeza dependente da frequncia incidente.

Mie conseguiu prever com alto grau de concordncia os espectros de extino para

partculas de tamanhos diferentes, considerando tanto as excitaes dipolares quanto

multipolares, partindo apenas das constantes dieltricas do meio e da partcula.

Atualmente pesquisadores desenvolvem outras metodologias numricas para

aperfeioar os clculos do coeficiente de extino, visto que a Teoria de Mie imprecisa para

6

nanopartculas com tamanho inferior a 10 nm [13]. A interao entre as nanopartculas

metlicas e a luz est relacionada com a ressonncia plasmnica.

Os Plasmons se assemelham a uma onda vinda da oscilao coletiva entre os eltrons

das nanopartculas metlicas [13-15]. Quando h formao de um plasmon ocorre a separao

de cargas eltricas na partcula, em funo da oscilao coletiva dos eltrons. Assim, os

eltrons se concentram por perodos de tempo curto, em uma regio da partcula, conforme a

Figura 3 [13].

Figura 3: Excitao dipolar pela polarizao.

Porm existe uma fora restauradora, pois esta uma condio energeticamente

desfavorvel, fazendo com que os eltrons se distribuam novamente de maneira uniforme,

tendo-se ao fim uma frequncia de oscilao eletrnica interna. Quando se incide uma

radiao nesta soluo e ela tem a mesma frequncia que a dos plasmons tem-se a ressonncia

plasmonica. Esta ressonncia produz intensas oscilaes eletrnicas na partcula que sero

responsveis pela absoro ou espalhamento da radiao [14].

Ao contrrio do ouro em forma de sal ou metlico, que apresentam cor amarelada, o

ouro coloidal apresenta colorao avermelhada e a prata coloidal colorao amarela plida.

Isto acontece, pois as nanopartculas de ouro absorvem na regio de ~500 nm a ~560 nm e as

nanopartculas de prata absorvem na regio entre ~380 nm ~435 nm. Como pode ser

observada no espectro eletromagntico da Figura 4, onde a regio que as nanopartculas de

ouro absorvem corresponde ao verde, ou seja, elas absorvem o verde e refletem o vermelho e

as nanopartculas de prata absorvem no azul e refletem no amarelo plido. A intensidade da

cor pode variar, e esta variao dependente do tamanho mdio das partculas.

7

Figura 4: Espectro eletromagntico na regio do UV- visvel.

A utilizao das nanopartculas de ouro para uma infinidade de aplicaes cresce

exponencialmente a cada ano. Aps a descoberta de Turkevit [16, 17], onde possvel

sintetiz-las em larga escala, pesquisas relacionadas a ela ganharam um propsito especial.

Existem dois processos utilizados para sntese das mesmas, e isto ir depender da

aplicabilidade final das nanopartculas, so eles, a sntese fsica, conhecida como top down

(macro para o micro) e a qumica, conhecida como bottom up. Acredita-se que a sntese

qumica seja a mais utilizada pela possibilidade de controle da formao, estabilidade e

possvel modificao ps-sntese que esta metodologia proporciona [18].

Figura 5: Nanopartculas de ouro em funo do tamanho de partcula de 18 nm a 250 nm da

esquerda para a direita [19].

Como acontece com nanopartculas de ouro, a sntese de nanopartcula de prata tambm

pode ser feita pela reduo do sal do metal e possui variaes de colorao do amarelo ao

marrom, de acordo com o tamanho da partcula.

Apesar das nanopartculas de prata serem mais oxidveis que as nanopartculas de ouro,

elas tem recebido considerada ateno devido s suas atrativas propriedades fsico-qumicas.

A espectroscopia UV-Visvel tambm utilizada devido presena da ressonncia, que as

tornam candidatas ideais para marcadores moleculares, alm de fenmenos como o aumento

superficial de espalhamento Raman (SERS) ser bastante explorado. Entretanto, as

nanopartculas de prata tm recentemente se tornado um promissor material antimicrobiano

[10]. Embora o mecanismo de ao das nanopartculas de prata no estar muito claro, sabe-se

que a seu comportamento est relacionado com a morfologia. As nanopartculas de prata

8

ainda apresentam uma vantagem em relao s de ouro, pois apresentam um maior coeficiente

de extino.

Nanopartculas de ouro e prata se mostram aplicveis em inmeras reas do

conhecimento, principalmente na engenharia qumica, onde pode auxiliar em catlise, sntese

de tintas, tratamento de gua, incorporao em cosmticos e novas ligas metlicas. Assim

vrios pesquisadores trabalham para criar diferentes metodologias de sntese para alterar o

tamanho e forma das nanopartculas, obtendo assim diferentes propriedades.

A alterao da superfcie dessas nanopartculas no fcil, porm os resultados obtidos

mostram que um caminho promissor para descobertas de novos materiais. [18,19]. A

modificao da superfcie pode ser feita com outros metais, compostos moleculares,

complexos entre outros. Estudar esses materiais em escala nanomtrica nos ajuda a

compreender seu comportamento e assim, conseguir projet-los para o macro, se for o caso.

Na literatura, quando uma nanopartcula metlica recoberta por outro metal, ela

conhecida como core-shell. [18-20]. A unio destes metais em forma de nanopartculas

pode ser uma alternativa para fornecer uma nova forma de controlar as propriedades pticas e

eltricas das mesmas.

A proposta desta tese de concluso de curso foi sintetizar quimicamente nanopartculas

de ouro que posteriormente foram modificadas atravs da deposio de uma camada de prata.

Neste caso, a nanopartcula de ouro foi a semente e a prata, a casca. Inicialmente sintetizaram-

se as nanopartculas de ouro, e posteriormente, em sua superfcie foi depositada uma camada

de prata. Aps a formao da cobertura de prata as nanopartculas foram caracterizadas.

9

MATERIAIS E MTODOS

Inicialmente, para a sntese das nanopartculas de ouro, 240 mg de HAuCl4 foram

diludos em 500 mL de gua ultra pura, em um balo de fundo chato de trs bocas, e foram

aquecidos por uma placa aquecedora com controle de temperatura, at o ponto de ebulio.

Ento, 50 mL de citrato de sdio a 1%, foi adicionado a soluo inicial, mantendo o

aquecimento por 1 hora. O produto final da reao foi resfriado at temperatura ambiente e

armazenado. A primeira imagem da Figura 6 mostra a soluo de HAuCl4 diluda em gua, a

segunda mostra a adio do citrato de sdio, a terceira imagem mostra a formao inicial da

soluo e a ltima imagem mostra o trmino da reao e a soluo coloidal formada. Esta

metodologia foi baseada na sntese realizada por Lee e Meisel [21].

Figura 6: Sntese de nanopartculas de ouro segundo Lee e Meisel [21].

10

As tcnicas de caracterizao utilizadas para a soluo de nanopartcula de ouro foram:

a) Microscpio Eletrnico de Transmisso de alta resoluo, modelo TITAN e marca

FEI, em colaborao com o INMETRO, que pode fornecer informaes de

tamanho/geometria das nanopartculas. Para aquisio das imagens, uma gota de 5 l foi seca

numa grade de cobre com um filme de carbono.

b) Espectroscopia no UV-visvel, espectrofotmetro modelo NanoDrop 1000, Figura 8

esquerda, que pode fornecer informaes a respeito da banda de absoro do espectro

eletromagntico da soluo, que est relacionada ao tamanho das partculas. Este modelo de

espectrmetro dispensa o uso de cubetas e o volume de amostra utilizada de 2,5 L, pois

utiliza a tenso superficial da amostra para mant-la no pedestal, como mostrado na Figura 8

direita.

Figura 7: Espectrofotmetro Nanodrop 1000.

Na segunda etapa do procedimento, para o crescimento da camada de prata, 6 amostras

de 25 mL de soluo de nanopartculas de ouro foram utilizadas, aquecendo-as novamente at

atingir o ponto de ebulio, onde 2 mL de citrato de sdio a 1% foi adicionado para cada

amostra. Aps 1 min, 2 mL nitrato de prata foram adicionados nas seguintes concentraes 1)

2,5x 10-6

mol/L; 2) 5,0x 10-5

mol/L; 3) 5,0x 10-5

mol/L; 4) 1,0x 10-4

mol/L; 5) 1,5x 10-4

mol/L

e 6) 2,0x10-4

mol/L, como mostrado na Figura 8.

11

Figura 8: Nanopartculas de ouro encapada com prata em diferentes concentraes da

esquerda para a direita.

Aps a deposio da camada de prata as tcnicas de caracterizao das solues

utilizadas foram:

c) Espectroscopia no UV-visvel, espectrofotmetro modelo Nanodrop 1000), foi

utilizado para identificar a regio e a intensidade de absoro das amostras de nanopartculas

encapadas com prata, onde foi utilizada a mesma metodologia citada para a nanopartcula de

ouro;

d) Simulao terica dos espectros de absoro de nanopartculas de prata para 5, 10, 15,

20, 25 e 30 nm, pelo programa MIEPLOT, disponvel em http://www.philiplaven.com. Os

resultados obtidos pelo programa foram posteriormente comparados com os resultados

experimentais para determinao do tamanho das nanopartculas formadas. O programa

possui uma limitao, pois no simula espectros de nanopartculas de duas composies,

como a camada final da nanopartcula ser de prata a simulao que mais se aproxima da

realidade so de nanopartculas de prata;

e) Microscopia Eletrnica de Varredura, microscpio modelo EVO MA10 e marca

ZEISS), para a avaliao qualitativa das amostras de nanopartculas de ouro encapadas com

prata, com colaborao da UniVap (IP&D);

f) Anlises de Raio-X foram importantes para a identificao da morfologia e

composio superficial das amostras.

g) Espectroscopia Raman foi utilizada para a identificao de uma possvel aplicao

tecnolgica das nanopartculas de ouro encapadas com prata, uma vez que a ressonncia

plasmnica das nanoestruturas possibilitam uma amplificao do sinal Raman pelo efeito

SERS (Surface-enhanced Raman Scattering). Cerca de 1 mL da amostra 3 de concentrao

5,0x 10-5

mol/L foi depositado em uma placa de vidro e liofilizadas em um concentrador

vcuo. Posteriormente foi depositada uma amostra do complexo [Cu (DDTC)2] e a anlise

Raman foi realizada.

http://www.philiplaven.com/

12

RESULTADOS E DISCUSSO

Neste tpico so abordados os resultados obtidos dos experimentos bem como sua

discusso.

Estabilidade da sntese

Durante a reduo do sal do metal, as partculas passam por um processo de

estabilizao. Primeiramente o sal que ir fornecer o metal reduzido pelo citrato de sdio

que far com que o on Au+3

passe para Au0

e o Ag+ para Ag0. Aps a reduo as

nanopartculas suspensas e envoltas do citrato vo passar por um processo de estabilizao de

cargas, podendo haver unio de algumas partculas, formando conjugados.

Figura 9: Processo de estabilizao das nanopartculas

Aps esta etapa o tamanho das partculas est definido e a estabilidade mantida por

longos perodos. A equao global de reao de reduo do HAuCl4 segue abaixo:

13

Figura 10: Soluo de nanopartculas de ouro.

A cor da soluo e a no formao de aglomerados muito densos que fossem capazes de

depositar no fundo do recipiente, mostram que a soluo coloidal foi sintetizada com

eficincia. Mesmo assim, anlises para caracteriz-la foram feitas e seguem abaixo:

Microscopia Eletrnica de Transmisso de alta resoluo

A microscopia eletrnica de transmisso de alta resoluo pode nos fornecera a

morfologia e disperso das partculas de ouro bem como seu dimetro como mostrado na

Figura 11.

14

Figura 11: Imagem de Microscopia Eletrnica de Transmisso de alta resoluo das

nanopartculas de ouro. Resolues para 50 nm, 20 nm e 5 nm.

Por meio das imagens foi possvel fazer o clculo estatstico do tamanho mdio das

nanopartculas. Com esses resultados foi traado um grfico com a distribuio das partculas,

conforme mostrado na Figura 12.

15

Figura 12: Grfico da distribuio das nanopartculas de ouro.

Alm disso, um EDX acoplado ao equipamento pode nos fornecer dados qualificando a

amostra, onde foi possvel observar que no houve contaminao da amostra por outros ons.

Figura 13: Grfico de EDX

16

Espectroscopia no UV-visvel

O mximo de absoro no espectro UV-vis de solues coloidais est relacionado ao

tamanho mdio das partculas, enquanto que a largura da banda de absoro relaciona-se

disperso das partculas, assim a tcnica de UV-visvel nos fornece informaes importantes

para caracterizar as solues.

Na Figura 14 est representado o espectro da soluo de nanopartculas de ouro por

espectroscopia de UV-visvel.

300 350 400 450 500 550 600 6500

2

4

6

Ab

so

rb

ncia

(u

.a.)

Comprimento de onda(nm)

524 nm

Figura 14: Espectro de Uv-Visvel de nanopartculas de ouro.

Pode-se notar atravs deste espectro que o pico mximo de absoro de ~524 nm o

que caracteriza nanopartculas de ouro com o tamanho aproximado de 25 nm, visto que existe

um desvio padro na distribuio dos tamanhos mostrados na Figura 12.

17

Depois de sintetizadas, as nanopartculas de ouro serviram como ponto inicial para o

crescimento de uma camada de prata. Adies de nitrato de prata foram feitas a soluo e as

concentraes de AgNO3 (mol/L) so:1) 2,5x 10-6

; 2) 5,0x 10-5

; 3) 1,0x 10-4

, 4) 1,5x 10-4

e 5)

2,0x10-4

.

Espectros das amostras de nanopartculas encapadas tambm foram obtidos e so

mostrados na Figura 15.

300 400 500 600 700

0,5

1,0

1,5

2,0

Ab

sorb

anci

a (u

.a.)

Comprimento de onda (nm)

2,5x10-6

mol

5,0x10-5

mol

1,0x10-4

mol

1,5x10-4

mol

2,0x10-4

mol

Figura 15: Espectro de Uv-Visvel de nanopartculas de ouro encapadas com prata.

Programa MIEPLOT

O programa MIEPLOT foi utilizado para determinao do tamanho das partculas,

porm este programa no considera partculas conjugadas, apenas partculas perfeitamente

esfricas, dispersas igualmente em meio aquoso e composta de um mesmo material. Mesmo

com estas limitaes o programa traa grficos que se assemelham a realidade e que

posteriormente sero confrontadas com imagem de microscopia eletrnica de transmisso.

18

Considerando que as amostras esto perfeitamente cobertas por uma camada de prata, o

programa foi utilizado para dimensionar nanopartculas de prata de diversos tamanhos como

mostra a Figura 16.

360 370 380 390 400 410 420 4300

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

5 nm

25 nm

20 nm

15 nm

10 nm

30 nm

Ab

so

rb

ncia

(u

.a.)

Comprimento de onda (nm)

Figura 16: Espectro de Uv-Visvel de nanopartculas de ouro encapadas com prata geradas

pelo programa MIEPLOT.

Comparando os resultados experimentais com os tericos obtidos pelo programa

MIEPLOT nota-se que os resultados obtidos so de nanopartculas de dupla composio, pois

h uma alterao dos picos mximos de absoro do ouro e da prata isoladamente. Com este

resultado tambm possvel sugerir o tamanho mdio das nanopartculas que variam de 30nm

a 100nm de acordo com o aumento da concentrao dos ons de prata. Entretanto novas

medidas de MET devero ser feitas para confirmar este resultado terico.

19

Microscopia Eletrnica de Varredura

A Figura 17 mostra os resultados preliminares de MEV das amostras, onde possvel

observar uma heterogeneidade de dimetros e morfologia quase esfrica.

Figura 17: Imagem de microscopia eletrnica de varredura.

Os resultado do MEV corroboram com os resultados obtidos pela espectroscopia no

UV- visvel.

Raio-X

Foram feitas anlises de raios-X para as amostras de nanopartculas de ouro encapadas

com prata. Na Figura 18 so mostrados os resultados de 3 amostras.

20

21

Figura 18: Imagens de Raios-X das amostras de nanopartculas de ouro encapadas com prata.

a) Amostra com 1,0 mL de AgNO3; b) Amostra com 1,5 mL de AgNO3; c) Amostra com 2,0

mL de AgNO3.

possvel observar que as amostras das nanopartculas encapadas com prata

apresentam picos relativos tanto para o ouro como para a prata, comprovando que foi formada

uma estrutura composta pelos dois metais.

Raman dispersivo

As nanopartculas tiveram uma aplicao tecnolgica na identificao de diferentes

modos normais do complexo [Cu(DDTC)2], onde DDTC - tiosemicarbazida utilizando a

espectroscopia Raman. As nanopartculas tm a propriedade de amplificar o sinal Raman em

virtude da ressonncia plasmonica dos eltrons. A Figura 18 mostra os espectros do complexo

[Cu (DDTC)2] mais nanopartcula conjugada (linha azul), e sem nanopartcula (linha preta),

onde possvel ver claramente a amplificao do sinal, possibilitando uma melhor

identificao das bandas produzidas pelo espalhamento Raman.

22

400 600 800 1000 1200 1400

3200

3400

3600

3800

4000

4200

4400

4600

4800

5000

Inte

nsid

ade R

am

an (

u.a

.)

Comprimento de onda (cm-1)

Figura 18: Espectros Raman da amostra de nanopartculas conjugadas.

23

CONCLUSO

A sntese das nanopartculas de ouro foi feita satisfatoriamente, que pode ser observada

atravs da colorao da soluo. As anlises dos resultados de UV-visvel comprovam que o

pico caracterstico encontrado de ~ 524nm so de fato de nanopartculas de ouro, segundo a

literatura, e a variao dos picos mximos de absoro das amostras de ouro encapadas com

prata so de nanopartculas de dupla composio, pois as bandas permanecem entre os

mximos de absoro do ouro e da prata coloidal.

O programa MIEPLOT foi uma alternativa na interpretao dos espectros UV-visvel,

pois foi possvel saber os tamanhos aproximados das nanopartculas de ouro encapadas com

prata, porm anlises de MET sero necessrias para a comprovao destes resultados.

O uso do MEV foi importante para a comprovao da morfologia das nanopartculas

encapadas, apesar da resoluo no ser to eficaz para este tipo de amostra, o mais adequado

seria utilizar o microscpio eletrnico de transmisso. As anlises de Raios-X comprovam

que a composio das nanopartculas de ouro e prata e que o sistema de recobrimento foi

efetuado.

Em virtude da ressonncia plasmonica dos eltrons, nas nanopartculas, elas tiveram a

propriedade de amplificar o sinal Raman, e pode ser utilizada para qualquer tipo de substrato,

essa pode ser uma possvel aplicao tecnolgica para as nanopartculas.

Para a Engenharia Qumica as nanopartculas se tornam uma pea chave para a

aplicao em inmeros processos, e a sntese de nanopartculas conjugadas, pode ser uma das

vias de contribuio para o desenvolvimento dos mesmos.

24

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

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