Estudo do efeito SERS utilizando nanopartículas de ouro e prata com diferentes morfologias
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
Texto Completo: | https://app.uff.br/riuff/handle/1/21730 |
Resumo: | Desde os tempos antigos, as nanopartículas (NPs) eram encontradas em vidros e cerâmicas e tinham como objetivo proporcionar coloração aos objetos. Posteriormente, em 1857, Michael Faraday sintetizou uma solução coloidal de ouro sendo o primeiro a discorrer sobre as NPs na história da ciência e, a partir deste momento, estas se tornaram um assunto de grande importância no meio científico, de modo que foram estudadas por vários motivos como, por exemplo, a aplicabilidade para o efeito SERS (espalhamento Raman intensificado por superfície). A partir disto, neste trabalho, foi feita uma pesquisa bibliográfica com a finalidade de mostrar a aplicação de NPs, apresentando a melhora relacionada à intensificação de sinal Raman a partir das características ópticas dos metais plasmônicos (Au e Ag), seus tamanhos e suas morfologias em amostras muito diluídas, já que estas são difíceis de serem identificadas no Raman normal, devido ao baixo ou nenhum sinal apresentado pelo espectro. Esses estudos mostraram que morfologias anisotrópicas (nanobastões (NRs) e nanocubos (NCs)) possibilitam obter um sinal SERS mais intenso quando comparadas as isotrópicas (nanoesferas (NSs)). Mostraram também que com o aumento da dimensão da NP a intensificação do sinal Raman aumenta consideravelmente, o efeito SERS é fortemente dependente da polarização do laser, uma banda de absorção LSPR (ressonância plasmônica de superfície localizada) quando próxima ao comprimento do laser utilizado faz com que ocorra a intensificação do sinal Raman e por fim, quando uma nanopartícula de ouro é revestida com prata, ambos metais plasmônicos, também ocorre a intensificação do sinal. A partir desses estudos, foi possível observar os avanços feitos durante todos esses anos e também, as melhorias que podem ser proporcionadas a partir da utilização destes metais plasmônicos na aplicação do efeito SERS |
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Estudo do efeito SERS utilizando nanopartículas de ouro e prata com diferentes morfologiasEspalhamento Raman intensificado por superfície (SERS)NanopartículasNanocubosNanoesferasEfeito RamanMorfologiaNanopartículaSurface – enhanced Raman scattering (SERS)NanoparticlesNanocubesNanospheresDesde os tempos antigos, as nanopartículas (NPs) eram encontradas em vidros e cerâmicas e tinham como objetivo proporcionar coloração aos objetos. Posteriormente, em 1857, Michael Faraday sintetizou uma solução coloidal de ouro sendo o primeiro a discorrer sobre as NPs na história da ciência e, a partir deste momento, estas se tornaram um assunto de grande importância no meio científico, de modo que foram estudadas por vários motivos como, por exemplo, a aplicabilidade para o efeito SERS (espalhamento Raman intensificado por superfície). A partir disto, neste trabalho, foi feita uma pesquisa bibliográfica com a finalidade de mostrar a aplicação de NPs, apresentando a melhora relacionada à intensificação de sinal Raman a partir das características ópticas dos metais plasmônicos (Au e Ag), seus tamanhos e suas morfologias em amostras muito diluídas, já que estas são difíceis de serem identificadas no Raman normal, devido ao baixo ou nenhum sinal apresentado pelo espectro. Esses estudos mostraram que morfologias anisotrópicas (nanobastões (NRs) e nanocubos (NCs)) possibilitam obter um sinal SERS mais intenso quando comparadas as isotrópicas (nanoesferas (NSs)). Mostraram também que com o aumento da dimensão da NP a intensificação do sinal Raman aumenta consideravelmente, o efeito SERS é fortemente dependente da polarização do laser, uma banda de absorção LSPR (ressonância plasmônica de superfície localizada) quando próxima ao comprimento do laser utilizado faz com que ocorra a intensificação do sinal Raman e por fim, quando uma nanopartícula de ouro é revestida com prata, ambos metais plasmônicos, também ocorre a intensificação do sinal. A partir desses estudos, foi possível observar os avanços feitos durante todos esses anos e também, as melhorias que podem ser proporcionadas a partir da utilização destes metais plasmônicos na aplicação do efeito SERSSince ancient times, nanoparticles (NPs) were found in glass and ceramics and in both cases the purpose were coloring to objects. Later on, in 1857, Michael Faraday synthesized a gold colloidal solution, being the first to discuss about NPs in the history of science and, from this moment on, they became a subject of great importance in the scientific community, and were studied by various reasons, such as the applicability for the SERS effect (surface enhanced Raman scattering). Based on this, in the current work a bibliographic research was carried out with the purpose of showing the application of NPs, presenting the improvement related to the intensification of Raman signal from the optical characteristics of plasmonic metals (Au and Ag), their sizes and their morphologies in very diluted samples, since these are difficult to be identified in normal Raman due to the low or no signal presented by the spectrum. These studies showed that anisotropic morphologies (nanorods (NRs) and nanocubes (NCs)) have a more intense SERS signal when compared to isotropic (nanospheres (NSs)), they also showed that with the increase in the diameter of the NP the intensification of the signal Raman increases considerably, that the SERS effect is strongly dependent on the laser polarization, that an LSPR absorption band (localized surface plasmon resonance) when close to the length of the laser used causes the intensification of the Raman signal and finally, when a gold nanoparticle is coated with silver, both plasmonic metals, signal intensification also occurs. From these studies, it was possible to observe the advances made during all these years and also, the improvements that can be provided from the use of these plasmonic metals in the application of the SERS effectSilva, Júlio César Martins daAlves, Odivaldo CambraiaFernandes, Caio MachadoDomingos, Mayra Correia2021-04-22T14:15:19Z2021-04-22T14:15:19Z2020info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfDOMINGOS, Mayra Correia. Estudo do efeito SERS utilizando nanopartículas de ouro e prata com diferentes morfologias. 2020. 56 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química Industrial) - Instituto de Química, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2020.https://app.uff.br/riuff/handle/1/21730http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2021-09-29T17:27:35Zoai:app.uff.br:1/21730Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202024-08-19T11:10:43.639529Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false |
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Desde os tempos antigos, as nanopartículas (NPs) eram encontradas em vidros e cerâmicas e tinham como objetivo proporcionar coloração aos objetos. Posteriormente, em 1857, Michael Faraday sintetizou uma solução coloidal de ouro sendo o primeiro a discorrer sobre as NPs na história da ciência e, a partir deste momento, estas se tornaram um assunto de grande importância no meio científico, de modo que foram estudadas por vários motivos como, por exemplo, a aplicabilidade para o efeito SERS (espalhamento Raman intensificado por superfície). A partir disto, neste trabalho, foi feita uma pesquisa bibliográfica com a finalidade de mostrar a aplicação de NPs, apresentando a melhora relacionada à intensificação de sinal Raman a partir das características ópticas dos metais plasmônicos (Au e Ag), seus tamanhos e suas morfologias em amostras muito diluídas, já que estas são difíceis de serem identificadas no Raman normal, devido ao baixo ou nenhum sinal apresentado pelo espectro. Esses estudos mostraram que morfologias anisotrópicas (nanobastões (NRs) e nanocubos (NCs)) possibilitam obter um sinal SERS mais intenso quando comparadas as isotrópicas (nanoesferas (NSs)). Mostraram também que com o aumento da dimensão da NP a intensificação do sinal Raman aumenta consideravelmente, o efeito SERS é fortemente dependente da polarização do laser, uma banda de absorção LSPR (ressonância plasmônica de superfície localizada) quando próxima ao comprimento do laser utilizado faz com que ocorra a intensificação do sinal Raman e por fim, quando uma nanopartícula de ouro é revestida com prata, ambos metais plasmônicos, também ocorre a intensificação do sinal. A partir desses estudos, foi possível observar os avanços feitos durante todos esses anos e também, as melhorias que podem ser proporcionadas a partir da utilização destes metais plasmônicos na aplicação do efeito SERS |
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