Universidade do Vale do Paraíba- UniVap

Faculdade de Engenharia Arquitetura e Urbanismo - FEAU

Curso de Engenharia Química

SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE NANOPARTÍCULAS

DE OURO ENCAPADAS COM PRATA

Aluna: LAÍS DE SOUZA VIEIRA

Orientador: LEANDRO JOSÉ RANIERO

Orientador externo: CLÁUDIO A. TELLEZ SOTO

São José dos Campos, SP.

12 de dezembro de 2012.

1

RESUMO

As propriedades óticas das nanopartículas metálicas atraem sua utilização para

inúmeras áreas da engenharia, devido à sua banda de absorção na região do visível do

espectro eletromagnético. Esta característica pode ser explorada de diversas formas, uma vez

que suas propriedades óticas são fortemente influenciadas pelo tamanho da nanoestrutura,

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

das nanopartículas, se dá por redução química do sal metálico, seguido de uma fase de

nucleação, crescimento e estabilização por meio de um agente redutor-estabilizante. Neste

trabalho, a síntese de nanopartículas de ouro foi feita a partir da redução do cloreto de ouro

(HAuCl4) por citrato de sódio. Após a síntese, elas foram "encapadas" por crescimento de

uma camada de prata sobre a superfície do ouro. Modificações na superfície destas

nanopartículas são possíveis, mas a estabilidade da solução pode ser alterada. Parâmetros de

quantidade, volume e concentração de reagentes tanto na síntese, para obter uma distribuição

uniforme de partículas, quanto na manipulação foram indispensáveis para a obtenção de

resultados satisfatórios. A técnica de Microscopia Eletrônica de Transmissão de alta resolução

(MET) foi utilizada na determinação da morfologia das amostras de nanopartículas de ouro.

Esta etapa foi fundamental para o andamento do trabalho já que a partir da superfície de ouro

que o recobrimento foi realizado. Após a síntese das nanopartículas encapadas com prata, a

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

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

resultados mostraram que o tamanho das nanopartículas está por volta de ~ 35 nm. As

imagens de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) mostraram que a amostra não possui

homogeneidade e que o protocolo de síntese deverá ser otimizado. Análises de Raio- X

mostraram que as mesmas não apresentaram contaminação e que as nanopartículas encapadas

possuem de fato dois metais em sua composição. As nanopartículas encapadas tiveram como

aplicação tecnológica a caracterização do complexo [Cu (DDTC)2] por Espectroscopia

Raman, uma vez que a ressonância plasmônica das nanoestruturas possibilitam uma

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

Palavras Chave: Nanopartículas 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

INTRODUÇÃO

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

atenção pela expectativa do impacto que podem causar na rotina de processos, preservação do

meio ambiente, aplicação em catálise e aperfeiçoamento de materiais já existentes. Espera-se

que o avanço da nanociência estimule a exploração de novos conceitos e de novas teorias,

influenciando uma nova aplicação industrial que possa se tornar uma possível fonte de

crescimento econômico [1].

São incontáveis as áreas que podem se beneficiar com esses tipos de materiais somando

colaborações entre indústria, academia e instituições governamentais, propiciando o

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

processos que deverão ser mais limpos e com maior eficiência no uso da energia e,

possivelmente, de novas fontes renováveis [2].

Atualmente alguns materiais tais como dióxido de titânio, ouro, prata e cobre são

incorporados a outros produtos como: plásticos, tintas e zeólitas, para melhorar o seu

desempenho, já são comercializados. Outros produtos estão próximos da comercialização,

como veículos de transportes de drogas no corpo humano, identificação de doenças e nano

tubos de carbono [3-7].

As nanopartículas metálicas são as que chamam mais a atenção devido às inúmeras

possibilidades de combinação, em especial o ouro, a prata e o cobre que são objeto de

pesquisa em várias áreas, como no desenvolvimento de nanossensores. Em geral,

nanopartículas metálicas encontram-se suspensas em meio aquoso, e que é chamada de

solução coloidal. Solução coloidal é um termo utilizado para caracterizar soluções que

contenham uma parte sólida dispersa em um meio líquido.

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

tamanho da partícula sólida irá influir na utilização deste termo, caso seja grande o bastante

irá sofrer ações da gravidade e com o tempo será visível duas fases, ou seja, uma solução

heterogênea, caso o tamanho da partícula seja da ordem de nanômetros, as nanopartículas se

mantém estável no dispersante.

Uma maneira de se caracterizar uma solução verdadeira de uma solução coloidal é a

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

solução coloidal, apesar de parecerem uniformes, as partículas nanométrica possuem um

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

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

4

Figura 1: Efeito Tyndall. A) solução verdadeira. B) Solução coloidal [9].

Soluções coloidais dependem intimamente da interação entre as partículas e o meio para

permanecerem estáveis. Na solução pode haver a união das nanopartículas formando

aglomerados, seja por ação de interferentes na solução ou por gravidade.

Quando os aglomerados se unem tem-se a floculação que é um processo reversível.

Porém quando os aglomerados se unem e a densidade aumenta ocorre a coagulação, processo

irreversível.

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

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

das forças repulsivas, impeçam que duas partículas se aproximem e se juntem. Porém, se a

partícula possui energia suficiente para romper esta barreira à força atrativa irá puxá-las e

colocá-las em contato irreversivelmente [10].

5

Figura 2: Processos que podem ocorrer em soluções coloidais.

As forças que influenciam estes processos podem ser: eletroestáticas, eletromagnéticas

e/ou forças de Van der Waals.

Para a estabilização da solução existem dois mecanismos básicos:

Estabilização eletrostática: a superfície das nanopartículas possuem cargas que vão

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

Estabilização estérica: ligantes passivadores como polímeros, moléculas e complexos

orgânicos que impendem a aproximação das partículas [11].

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

espalhamento e absorção de luz pelas nanopartículas que tinham tamanho menor do que o

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

teoria de Mie é possível realizar o cálculo do coeficiente de extinção (Cext) e absorção

(Cabs), que é uma grandeza dependente da frequência incidente.

Mie conseguiu prever com alto grau de concordância os espectros de extinção para

partículas de tamanhos diferentes, considerando tanto as excitações dipolares quanto

multipolares, partindo apenas das constantes dielétricas do meio e da partícula.

Atualmente pesquisadores desenvolvem outras metodologias numéricas para

aperfeiçoar os cálculos do coeficiente de extinção, visto que a Teoria de Mie é imprecisa para

6

nanopartículas com tamanho inferior a 10 nm [13]. A interação entre as nanopartículas

metálicas e a luz está relacionada com a ressonância plasmônica.

Os Plasmons se assemelham a uma onda vinda da oscilação coletiva entre os elétrons

das nanopartículas metálicas [13-15]. Quando há formação de um plasmon ocorre a separação

de cargas elétricas na partícula, em função da oscilação coletiva dos elétrons. Assim, os

elétrons se concentram por períodos de tempo curto, em uma região da partícula, conforme a

Figura 3 [13].

Figura 3: Excitação dipolar pela polarização.

Porém existe uma força restauradora, pois esta é uma condição energeticamente

desfavorável, fazendo com que os elétrons se distribuam novamente de maneira uniforme,

tendo-se ao fim uma frequência de oscilação eletrônica interna. Quando se incide uma

radiação nesta solução e ela tem a mesma frequência que a dos plasmons tem-se a ressonância

plasmonica. Esta ressonância produz intensas oscilações eletrônicas na partícula que serão

responsáveis pela absorção ou espalhamento da radiação [14].

Ao contrário do ouro em forma de sal ou metálico, que apresentam cor amarelada, o

ouro coloidal apresenta coloração avermelhada e a prata coloidal coloração amarela pálida.

Isto acontece, pois as nanopartículas de ouro absorvem na região de ~500 nm a ~560 nm e as

nanopartículas de prata absorvem na região entre ~380 nm ~435 nm. Como pode ser

observada no espectro eletromagnético da Figura 4, onde a região que as nanopartículas de

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

as nanopartículas de prata absorvem no azul e refletem no amarelo pálido. A intensidade da

cor pode variar, e esta variação é dependente do tamanho médio das partículas.

7

Figura 4: Espectro eletromagnético na região do UV- visível.

A utilização das nanopartículas de ouro para uma infinidade de aplicações cresce

exponencialmente a cada ano. Após a descoberta de Turkevit [16, 17], onde é possível

sintetizá-las em larga escala, pesquisas relacionadas a ela ganharam um propósito especial.

Existem dois processos utilizados para síntese das mesmas, e isto irá depender da

aplicabilidade final das nanopartículas, são eles, a síntese física, conhecida como “top down”

(macro para o micro) e a química, conhecida como “bottom up”. Acredita-se que a síntese

química seja a mais utilizada pela possibilidade de controle da formação, estabilidade e

possível modificação pós-síntese que esta metodologia proporciona [18].

Figura 5: Nanopartículas de ouro em função do tamanho de partícula de 18 nm a 250 nm da

esquerda para a direita [19].

Como acontece com nanopartículas de ouro, a síntese de nanopartícula de prata também

pode ser feita pela redução do sal do metal e possui variações de coloração do amarelo ao

marrom, de acordo com o tamanho da partícula.

Apesar das nanopartículas de prata serem mais oxidáveis que as nanopartículas de ouro,

elas tem recebido considerada atenção devido às suas atrativas propriedades físico-químicas.

A espectroscopia UV-Visível também é utilizada devido à presença da ressonância, que as

tornam candidatas ideais para marcadores moleculares, além de fenômenos como o aumento

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

nanopartículas de prata têm recentemente se tornado um promissor material antimicrobiano

[10]. Embora o mecanismo de ação das nanopartículas de prata não estar muito claro, sabe-se

que a seu comportamento está relacionado com a morfologia. As nanopartículas de prata

8

ainda apresentam uma vantagem em relação às de ouro, pois apresentam um maior coeficiente

de extinção.

Nanopartículas de ouro e prata se mostram aplicáveis em inúmeras áreas do

conhecimento, principalmente na engenharia química, onde pode auxiliar em catálise, síntese

de tintas, tratamento de água, incorporação em cosméticos e novas ligas metálicas. Assim

vários pesquisadores trabalham para criar diferentes metodologias de síntese para alterar o

tamanho e forma das nanopartículas, obtendo assim diferentes propriedades.

A alteração da superfície dessas nanopartículas não é fácil, porém os resultados obtidos

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

modificação da superfície pode ser feita com outros metais, compostos moleculares,

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

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

Na literatura, quando uma nanopartícula metálica é recoberta por outro metal, ela é

conhecida como “core-shell”. [18-20]. A união destes metais em forma de nanopartículas

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

elétricas das mesmas.

A proposta desta tese de conclusão de curso foi sintetizar quimicamente nanopartículas

de ouro que posteriormente foram modificadas através da deposição de uma camada de prata.

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

se as nanopartículas de ouro, e posteriormente, em sua superfície foi depositada uma camada

de prata. Após a formação da cobertura de prata as nanopartículas foram caracterizadas.

9

MATERIAIS E MÉTODOS

Inicialmente, para a síntese das nanopartículas de ouro, 240 mg de HAuCl4 foram

diluídos em 500 mL de água ultra pura, em um balão de fundo chato de três bocas, e foram

aquecidos por uma placa aquecedora com controle de temperatura, até o ponto de ebulição.

Então, 50 mL de citrato de sódio a 1%, foi adicionado a solução inicial, mantendo o

aquecimento por 1 hora. O produto final da reação foi resfriado até temperatura ambiente e

armazenado. A primeira imagem da Figura 6 mostra a solução de HAuCl4 diluída em água, a

segunda mostra a adição do citrato de sódio, a terceira imagem mostra a formação inicial da

solução e a última imagem mostra o término da reação e a solução coloidal formada. Esta

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

Figura 6: Síntese de nanopartículas de ouro segundo Lee e Meisel [21].

10

As técnicas de caracterização utilizadas para a solução de nanopartícula de ouro foram:

a) Microscópio Eletrônico de Transmissão de alta resolução, modelo TITAN e marca

FEI, em colaboração com o INMETRO, que pode fornecer informações de

tamanho/geometria das nanopartículas. Para aquisição das imagens, uma gota de 5 µl foi seca

numa grade de cobre com um filme de carbono.

b) Espectroscopia no UV-visível, espectrofotômetro modelo NanoDrop 1000, Figura 8 à

esquerda, que pode fornecer informações a respeito da banda de absorção do espectro

eletromagnético da solução, que está relacionada ao tamanho das partículas. Este modelo de

espectrômetro dispensa o uso de cubetas e o volume de amostra utilizada é de 2,5 µL, pois

utiliza a tensão superficial da amostra para mantê-la no pedestal, como mostrado na Figura 8 à

direita.

Figura 7: Espectrofotômetro Nanodrop 1000.

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

de 25 mL de solução de nanopartículas de ouro foram utilizadas, aquecendo-as novamente até

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

amostra. Após 1 min, 2 mL nitrato de prata foram adicionados nas seguintes concentrações 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: Nanopartículas de ouro encapada com prata em diferentes concentrações da

esquerda para a direita.

Após a deposição da camada de prata as técnicas de caracterização das soluções

utilizadas foram:

c) Espectroscopia no UV-visível, espectrofotômetro modelo Nanodrop 1000), foi

utilizado para identificar a região e a intensidade de absorção das amostras de nanopartículas

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

ouro;

d) Simulação teórica dos espectros de absorção de nanopartículas de prata para 5, 10, 15,

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

resultados obtidos pelo programa foram posteriormente comparados com os resultados

experimentais para determinação do tamanho das nanopartículas formadas. O programa

possui uma limitação, pois não simula espectros de nanopartículas de duas composições,

como a camada final da nanopartícula será de prata a simulação que mais se aproxima da

realidade são de nanopartículas de prata;

e) Microscopia Eletrônica de Varredura, microscópio modelo EVO MA10 e marca

ZEISS), para a avaliação qualitativa das amostras de nanopartículas de ouro encapadas com

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

f) Análises de Raio-X foram importantes para a identificação da morfologia e

composição superficial das amostras.

g) Espectroscopia Raman foi utilizada para a identificação de uma possível aplicação

tecnológica das nanopartículas de ouro encapadas com prata, uma vez que a ressonância

plasmônica das nanoestruturas possibilitam uma amplificação do sinal Raman pelo efeito

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

5,0x 10-5

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

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

Raman foi realizada.

12

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Neste tópico são abordados os resultados obtidos dos experimentos bem como sua

discussão.

Estabilidade da síntese

Durante a redução do sal do metal, as partículas passam por um processo de

estabilização. Primeiramente o sal que irá fornecer o metal é reduzido pelo citrato de sódio

que fará com que o íon Au+3

passe para Au0

e o Ag+ para Ag0. Após a redução as

nanopartículas suspensas e envoltas do citrato vão passar por um processo de estabilização de

cargas, podendo haver união de algumas partículas, formando conjugados.

Figura 9: Processo de estabilização das nanopartículas

Após esta etapa o tamanho das partículas está definido e a estabilidade é mantida por

longos períodos. A equação global de reação de redução do HAuCl4 segue abaixo:

13

Figura 10: Solução de nanopartículas de ouro.

A cor da solução e a não formação de aglomerados muito densos que fossem capazes de

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

eficiência. Mesmo assim, análises para caracterizá-la foram feitas e seguem abaixo:

Microscopia Eletrônica de Transmissão de alta resolução

A microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução pode nos fornecera a

morfologia e dispersão das partículas de ouro bem como seu diâmetro como é mostrado na

Figura 11.

14

Figura 11: Imagem de Microscopia Eletrônica de Transmissão de alta resolução das

nanopartículas de ouro. Resoluções para 50 nm, 20 nm e 5 nm.

Por meio das imagens foi possível fazer o cálculo estatístico do tamanho médio das

nanopartículas. Com esses resultados foi traçado um gráfico com a distribuição das partículas,

conforme mostrado na Figura 12.

15

Figura 12: Gráfico da distribuição das nanopartículas de ouro.

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

amostra, onde foi possível observar que não houve contaminação da amostra por outros íons.

Figura 13: Gráfico de EDX

16

Espectroscopia no UV-visível

O máximo de absorção no espectro UV-vis de soluções coloidais está relacionado ao

tamanho médio das partículas, enquanto que a largura da banda de absorção relaciona-se à

dispersão das partículas, assim a técnica de UV-visível nos fornece informações importantes

para caracterizar as soluções.

Na Figura 14 está representado o espectro da solução de nanopartículas de ouro por

espectroscopia de UV-visível.

300 350 400 450 500 550 600 6500

2

4

6

Ab

so

rbâ

ncia

(u

.a.)

Comprimento de onda(nm)

524 nm

Figura 14: Espectro de Uv-Visível de nanopartículas de ouro.

Pode-se notar através deste espectro que o pico máximo de absorção é de ~524 nm o

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

um desvio padrão na distribuição dos tamanhos mostrados na Figura 12.

17

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

crescimento de uma camada de prata. Adições de nitrato de prata foram feitas a solução e as

concentrações de AgNO3 (mol/L) são: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 nanopartículas encapadas também foram obtidos e são

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-Visível de nanopartículas de ouro encapadas com prata.

Programa MIEPLOT

O programa MIEPLOT foi utilizado para determinação do tamanho das partículas,

porém este programa não considera partículas conjugadas, apenas partículas perfeitamente

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

com estas limitações o programa traça gráficos que se assemelham a realidade e que

posteriormente serão confrontadas com imagem de microscopia eletrônica de transmissão.

18

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

programa foi utilizado para dimensionar nanopartículas 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

rbâ

ncia

(u

.a.)

Comprimento de onda (nm)

Figura 16: Espectro de Uv-Visível de nanopartículas de ouro encapadas com prata geradas

pelo programa MIEPLOT.

Comparando os resultados experimentais com os teóricos obtidos pelo programa

MIEPLOT nota-se que os resultados obtidos são de nanopartículas de dupla composição, pois

há uma alteração dos picos máximos de absorção do ouro e da prata isoladamente. Com este

resultado também é possível sugerir o tamanho médio das nanopartículas que variam de 30nm

a 100nm de acordo com o aumento da concentração dos íons de prata. Entretanto novas

medidas de MET deverão ser feitas para confirmar este resultado teórico.

19

Microscopia Eletrônica de Varredura

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

observar uma heterogeneidade de diâmetros e morfologia quase esférica.

Figura 17: Imagem de microscopia eletrônica de varredura.

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

UV- visível.

Raio-X

Foram feitas análises de raios-X para as amostras de nanopartículas de ouro encapadas

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

20

21

Figura 18: Imagens de Raios-X das amostras de nanopartículas 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.

É possível observar que as amostras das nanopartículas 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 nanopartículas tiveram uma aplicação tecnológica na identificação de diferentes

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

espectroscopia Raman. As nanopartículas têm a propriedade de amplificar o sinal Raman em

virtude da ressonância plasmonica dos elétrons. A Figura 18 mostra os espectros do complexo

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

onde é possível ver claramente a amplificação do sinal, possibilitando uma melhor

identificação 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 nanopartículas conjugadas.

23

CONCLUSÃO

A síntese das nanopartículas de ouro foi feita satisfatoriamente, que pode ser observada

através da coloração da solução. As análises dos resultados de UV-visível comprovam que o

pico característico encontrado de ~ 524nm são de fato de nanopartículas de ouro, segundo a

literatura, e a variação dos picos máximos de absorção das amostras de ouro encapadas com

prata são de nanopartículas de dupla composição, pois as bandas permanecem entre os

máximos de absorção do ouro e da prata coloidal.

O programa MIEPLOT foi uma alternativa na interpretação dos espectros UV-visível,

pois foi possível saber os tamanhos aproximados das nanopartículas de ouro encapadas com

prata, porém análises de MET serão necessárias para a comprovação destes resultados.

O uso do MEV foi importante para a comprovação da morfologia das nanopartículas

encapadas, apesar da resolução não ser tão eficaz para este tipo de amostra, o mais adequado

seria utilizar o microscópio eletrônico de transmissão. As análises de Raios-X comprovam

que a composição das nanopartículas é de ouro e prata e que o sistema de recobrimento foi

efetuado.

Em virtude da ressonância plasmonica dos elétrons, nas nanopartículas, elas tiveram a

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

essa pode ser uma possível aplicação tecnológica para as nanopartículas.

Para a Engenharia Química as nanopartículas se tornam uma peça chave para a

aplicação em inúmeros processos, e a síntese de nanopartículas conjugadas, pode ser uma das

vias de contribuição para o desenvolvimento dos mesmos.

24

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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