Estudo da termodifusão e efeitos fototérmicos em nanopartículas metálicas e bimetálicas

Estudo da termodifusão e efeitos fototérmicos em nanopartículas metálicas e bimetálicas

Author Fudimura, Karina Amancio Autor UNIFESP Google Scholar
Advisor Alves, Sarah Isabel Pinto Monteiro Do Nascimento Alves Autor UNIFESP Google Scholar
Institution Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Graduate program Ciência e Tecnologia da Sustentabilidade
Abstract In this work, iron oxide nanoparticles (NPs) coated with several ligands and bimetallic NPs (Fe and Au) were produced following three methodologies: co-precipitation of iron salts, thermal decomposition of coordination compounds and reverse micelle, in order to observe their photothermal behavior through the Z-Scan technique and as singlet oxygen carriers (1O2). Initially, the surfaces of these NPs were functionalized with hydrophobic ligand, such as oleic acid, to avoid the formation of aggregates during the syntheses and subsequently with hydrophilic molecules such as polyethylene glycol, tetraethylammonium and citrate in order to increase the biocompatibility and stability in aqueous solutions. Moreover, NPs were functionalized with methylene blue allowing the use of this system as carriers of singlet oxygen, since upon light exposure, methylene blue reacts with molecular oxygen, leading to the formation of 1O2. For this purpose, kinetic measurements revealed the generation of 1O2 under irradiation (? = 532 nm or ? = 633 nm), indicating this system as potential 1O2 releasing vehicles. Structural, morphological and magnetic characterization were performed using X-ray diffraction (XRD), infrared (FTIR) and UV-Vis spectroscopy, dynamic light scattering (DLS), transmission electron microscopy (TEM) and magnetization (VSM), indicating the formation of nanostructured spherical materials with superparamagnetic behavior and a core composed of magnetite (Fe3O4). By the Z-Scan technique, it was possible to obtain thermal conductivity values of all samples and Soret coefficient (ST) of samples coated with hydrophobic binders. The results indicated that in aqueous solvents the thermal conductivity depends mainly on the coatings used and the thermodiffusion experiments presented values of ST > 0, showing that the NPs suspended in organic solvents have a thermophobic feature by the application of a heat gradient.

Neste trabalho, nanopartículas (NPs) de óxido de ferro recobertas com diversos ligantes e NPs bimetálicas (Fe e Au) foram produzidas seguindo três metodologias: coprecipitação de sais de ferro, decomposição térmica de compostos de coordenação e micela reversa, com intuito de investigar seus comportamentos fototérmicos através da técnica de Z-Scan e como liberadores de oxigênio singleto (1O2). As superfícies destas NPs foram funcionalizadas em uma primeira etapa com ligantes hidrofóbicos, como o ácido oleico, para evitar a formação de agregados durante as sínteses e também com ligantes hidrofílicos como polietilenoglicol, tetraetilamônio e citrato a fim de aumentar a biocompatibilidade e estabilidade em soluções aquosas. Além disso, as NPs foram funcionalizadas com a molécula fotoativa azul de metileno possibilitando o uso destes sistemas como carreadores de oxigênio singleto, uma vez que sob exposição de luz, o azul de metileno reage com oxigênio molecular, levando à formação de 1O2. Para tal, medidas de cinética revelaram a geração de 1O2 sob irradiação (? = 532 nm ou ? = 633 nm), indicando este sistema como potenciais veículos liberadores de 1O2. As caracterizações estruturais, morfológicas e magnéticas foram feitas através de medidas de difração de raios X (DRX), espectroscopia no infravermelho (FTIR) e no UV-Vis, espalhamento de luz dinâmico (DLS), microscopia eletrônica de transmissão (MET) e magnetização (VSM), indicando a formação de materiais esféricos nanoestruturados de comportamento superparamagnético, com núcleo composto de magnetita (Fe3O4). Pela técnica de Z-Scan foi possível obter valores de condutividade térmica de todas as amostras e coeficiente Soret (ST) das amostras recobertas com ligantes hidrofóbicos. Os resultados indicaram que em soluções aquosas a condutividade térmica depende principalmente dos recobrimentos utilizados e os experimentos de termodifusão apresentaram valores de ST > 0, indicando que as NPs suspensas em solventes orgânicos têm caráter termofóbico com a aplicação de um gradiente de calor.
Keywords z-scan
thermodiffusion
nanoparticles
spions
z-scan
soret
termodifusão
nanopartículas
spions
Language Portuguese
Date 2016-11-11
Published in FUDIMURA, Karina Amancio. Estudo da termodifusão e efeitos fototérmicos em nanopartículas metálicas e bimetálicas. 2016. 121 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), Diadema, 2016.
Research area Química
Knowledge area Ciências exatas e da terra
Publisher Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Extent 121 p.
Origin https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=4082262
Access rights Closed access
Type Dissertation
URI http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/47128

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