Estudo de método verde para produção de nanopartículas metálicas utilizando aminoácidos e luz
Data
2014-05-22
Autores
Matos, Ricardo Almeida de 
Orientadores
Courrol, Lilia Coronato
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
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Resumo
Metal nanoparticles (10-9 m) exhibit properties such as high surface area, the effect of quantum confinement and plasmon resonance (SPR). The combination of these features gives the metal nanoparticles different potential applications. Currently, the synthesis of these nanoparticles is mostly carried out by chemical reduction, which is effective but uses a number of toxic substances, which makes the process potentially harmful to the environment. Thus, included in the current search for environmentally friendly synthetic methods, this study aimed to produce nanoparticles of silver and gold using only milli-Q® water, AgNO3/HAuCl4, white light and amino acids, characterized as "green chemistry". In total 21 different amino acids were studied by evaluating the shape and size of the nanoparticles obtained. This study also enabled a greater understanding of the synthesis of metal nanoparticles with natural substrates, methodology widely explored in the current scientific literature. Experimentally it has been observed that the synthesis of silver nanoparticles (AgNPS) is possible with the amino acid cystine, histidine, methionine, tyrosine and tryptophan, whereas the synthesis of gold nanoparticles (AuNPs) was possible with almost all amino acids, being the best with aspartic acid, arginine, threonine, tryptophan and valine. The size of the nanoparticles obtained ranged from 5 to 100 nm, with spherical shape. Changes in pH were required to improve the stability of colloidal suspensions. The characterization techniques used were UV-Vis spectroscopy, fluorescence, zeta potential, transmission electron microscopy and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX). Ways to recover/reuse formed nanoparticles were also evaluated.
Nanopartículas metálicas (10-9 m) apresentam propriedades como grande área superficial, efeito de confinamento quântico e ressonância de plásmon de superfície (SPR). O conjunto dessas características confere às nanopartículas metálicas potencialidade em diferentes aplicações. Porém, atualmente, a síntese dessas nanopartículas é realizada majoritariamente pela redução química, que é eficaz, mas utiliza uma série de substâncias tóxicas, o que torna o processo potencialmente prejudicial ao meio ambiente. Assim, incluído na atual busca por métodos sintéticos ecologicamente corretos, este trabalho objetivou a produção de nanopartículas de prata e ouro utilizando apenas água milli-Q®, AgNO3/HAuCl4, luz branca e aminoácidos, caracterizando-se como “química verde”. Ao total 21 aminoácidos diferentes foram estudados, avaliando a forma e dimensão das nanopartículas obtidas para cada um. Tal estudo possibilitou ainda uma maior compreensão da síntese de nanopartículas metálicas com substratos naturais, metodologia largamente explorada nas publicações científicas atuais. Experimentalmente, observou-se que a síntese de nanopartículas de prata (AgNps) é possível apenas com os aminoácidos cistina, histidina, metionina, tirosina e triptofano, ao passo que a síntese de nanopartículas de ouro (AuNps) foi possível com praticamente todos os aminoácidos, sendo as melhores com ácido aspártico, arginina, treonina, triptofano e valina. O tamanho das nanopartículas obtidas variou entre 5 e 100 nm, com formato esférico. Alterações do valor de pH foram necessárias para melhorar a estabilidade das suspensões coloidais. As técnicas de caracterização empregadas foram espectroscopia UV-Vis, fluorescência, potencial zeta, microscopia eletrônica de transmissão e espectroscopia de raios X por dispersão em energia (EDX). Formas de recuperar/reutilizar as nanopartículas formadas também foram avaliadas.
Nanopartículas metálicas (10-9 m) apresentam propriedades como grande área superficial, efeito de confinamento quântico e ressonância de plásmon de superfície (SPR). O conjunto dessas características confere às nanopartículas metálicas potencialidade em diferentes aplicações. Porém, atualmente, a síntese dessas nanopartículas é realizada majoritariamente pela redução química, que é eficaz, mas utiliza uma série de substâncias tóxicas, o que torna o processo potencialmente prejudicial ao meio ambiente. Assim, incluído na atual busca por métodos sintéticos ecologicamente corretos, este trabalho objetivou a produção de nanopartículas de prata e ouro utilizando apenas água milli-Q®, AgNO3/HAuCl4, luz branca e aminoácidos, caracterizando-se como “química verde”. Ao total 21 aminoácidos diferentes foram estudados, avaliando a forma e dimensão das nanopartículas obtidas para cada um. Tal estudo possibilitou ainda uma maior compreensão da síntese de nanopartículas metálicas com substratos naturais, metodologia largamente explorada nas publicações científicas atuais. Experimentalmente, observou-se que a síntese de nanopartículas de prata (AgNps) é possível apenas com os aminoácidos cistina, histidina, metionina, tirosina e triptofano, ao passo que a síntese de nanopartículas de ouro (AuNps) foi possível com praticamente todos os aminoácidos, sendo as melhores com ácido aspártico, arginina, treonina, triptofano e valina. O tamanho das nanopartículas obtidas variou entre 5 e 100 nm, com formato esférico. Alterações do valor de pH foram necessárias para melhorar a estabilidade das suspensões coloidais. As técnicas de caracterização empregadas foram espectroscopia UV-Vis, fluorescência, potencial zeta, microscopia eletrônica de transmissão e espectroscopia de raios X por dispersão em energia (EDX). Formas de recuperar/reutilizar as nanopartículas formadas também foram avaliadas.
Descrição
Citação
MATOS, Ricardo Almeida de. Estudo de método verde para produção de nanopartículas metálicas utilizando aminoácidos e luz. 2014. 110 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), Diadema, 2014.