Estudo teórico da interação de nanopartículas de cobre e óxido de cobre com complexo quiral de piridina e európio(III)
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/41285 |
Resumo: | O estudo da interação entre nanopartículas metálicas e íons lantanídeos tem sido de interesse em diversas pesquisas nos últimos anos por conta de suas propriedades ópticas utilizadas em conjunto que são capazes de influenciar a intensidade de emissão de lantanídeos. Trabalhos experimentais mostram um aumento ou uma diminuição na intensidade da emissão de certos lantanídeos quando em proximidade com nanopartículas plasmônicas, por conta da interação entre a ressonância de plasmon de superfície e os níveis de energia do lantanídeo. Este comportamento pode ser explicado pelo balanço de três mecanismos: aumento de campo local, transferência de energia não radiativa e decaimentos não radiativos. Mesmo assim, ainda existe uma lacuna de estudos com relação as abordagens teóricas. Desta forma, neste trabalho a partir de resultados experimentais obtidos pelo grupo da Professora Renata Reisfeld foram desenvolvidos três sistemas teóricos de interação entre nanopartículas: i) nanopartículas de cobre (CuNPs) interagindo com o íon Eu(III) ii) nanopartículas de óxido de cobre (CuONPs) interagindo com o íon Eu(III) e iii) CuNPs e CuONPs interagindo em conjunto com o íon Eu(III). Estes sistemas foram baseados em parte em trabalhos consolidados pelo grupo, com nanopartículas de prata e o íon Eu(III). A partir de equações de taxa desenvolvidas para os diferentes sistemas, foi observado em conjunto com os resultados experimentais que o aumento da luminescência é dependente tanto dos três fatores mencionados anteriormente, quanto do comprimento de onda de excitação utilizado, se este está em ressonância com o plasmon da NP e também da distância do íon lantanídeo à NP. O primeiro sistema foi descartado como possibilidade de estar representando os dados experimentais de forma correta, pois não teve aumento nas razões das intensidades. O segundo sistema, tivemos aumento na intensidade de cerca de 22 vezes, algo muito maior que os resultados experimentais. O terceiro sistema foi o que mais se aproximou dos dados experimentais, indicando a possibilidade de existirem dois tipos de nanopartículas de cobre presentes. |
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Trabalhos experimentais mostram um aumento ou uma diminuição na intensidade da emissão de certos lantanídeos quando em proximidade com nanopartículas plasmônicas, por conta da interação entre a ressonância de plasmon de superfície e os níveis de energia do lantanídeo. Este comportamento pode ser explicado pelo balanço de três mecanismos: aumento de campo local, transferência de energia não radiativa e decaimentos não radiativos. Mesmo assim, ainda existe uma lacuna de estudos com relação as abordagens teóricas. Desta forma, neste trabalho a partir de resultados experimentais obtidos pelo grupo da Professora Renata Reisfeld foram desenvolvidos três sistemas teóricos de interação entre nanopartículas: i) nanopartículas de cobre (CuNPs) interagindo com o íon Eu(III) ii) nanopartículas de óxido de cobre (CuONPs) interagindo com o íon Eu(III) e iii) CuNPs e CuONPs interagindo em conjunto com o íon Eu(III). Estes sistemas foram baseados em parte em trabalhos consolidados pelo grupo, com nanopartículas de prata e o íon Eu(III). A partir de equações de taxa desenvolvidas para os diferentes sistemas, foi observado em conjunto com os resultados experimentais que o aumento da luminescência é dependente tanto dos três fatores mencionados anteriormente, quanto do comprimento de onda de excitação utilizado, se este está em ressonância com o plasmon da NP e também da distância do íon lantanídeo à NP. O primeiro sistema foi descartado como possibilidade de estar representando os dados experimentais de forma correta, pois não teve aumento nas razões das intensidades. O segundo sistema, tivemos aumento na intensidade de cerca de 22 vezes, algo muito maior que os resultados experimentais. O terceiro sistema foi o que mais se aproximou dos dados experimentais, indicando a possibilidade de existirem dois tipos de nanopartículas de cobre presentes.CNPqThe study of the interaction between metallic nanoparticles and lanthanide ions has been of interest in several researches in recent years because of their optical properties, which are capable of influencing the intensity of lanthanide emission. Experimental work shows an increase or decrease in the emission intensity of certain lanthanides when in proximity to plasmonic nanoparticles, due to the interaction between surface plasmon resonance and lanthanide energy levels. This behavior can be explained by the balance of three mechanisms: local field increase, non-radiative energy transfer and non-radiative decays. Even so, there is still a gap in studies regarding theoretical approaches. Thus, in this work, based on experimental results obtained by Professor Renata Reisfeld's group, three theoretical systems of interaction between nanoparticles were developed: i) copper nanoparticles (CuNPs) interacting with the Eu(III) ion ii) copper oxide nanoparticles (CuONPs) interacting with the Eu(III) ion and iii) CuNPs and CuONPs interacting together with the Eu(III) ion. These systems were based in part on work consolidated by the group, with silver nanoparticles and the Eu(III) ion. From rate equations developed for the different systems, it was observed together with the experimental results that the increase in luminescence is dependent both on the three factors mentioned above, and on the excitation wavelength used, if this is in resonance with the plasmon of the NP and also the distance of the lanthanide ion to the NP. The first system was discarded as a possibility of representing the experimental data correctly, since there was no increase in intensity ratios. In the second system, we had an increase in intensity of about 22 times, something much higher than the experimental results. The third system was the closest to the experimental data, indicating the possibility that there are two types of copper nanoparticles present.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em QuimicaUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessQuímica inorgânicaLantanídeosNanopartículas metálicasCobreEstudo teórico da interação de nanopartículas de cobre e óxido de cobre com complexo quiral de piridina e európio(III)info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALDISSERTAÇÃO Sarah Morais Bezerra.pdfDISSERTAÇÃO Sarah Morais Bezerra.pdfapplication/pdf2311513https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/41285/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Sarah%20Morais%20Bezerra.pdf4dc788adb4f454db99f12c15f8eda62bMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/41285/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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