Desenvolvimento de sensores nanoestruturados para análises químicas por meio de técnicas espectroscópicas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Costa, Jean Claudio Santos
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-02052013-090958/
Resumo: O uso de técnicas espectroscópicas para o estudo de questões ambientais é uma área de pesquisa que vem experimentando importante desenvolvimento em tempos recentes, e muitas linhas de investigação vêm sendo abertas. As características de sensibilidade e seletividade da técnica Raman intensificada pela superfície (SERS - Surface-enhanced Raman scattering) sugerem que ela pode ser muito útil para o estudo de amostras complexas, como as relacionadas à investigação de poluentes no ambiente. O enfoque dessa tese está voltado para o desenvolvimento de metodologias para a utilização do efeito SERS no estudo espectroscópico de diferentes classes de espécies químicas de interesse ambiental. É proposta a construção de substratos SERS de alto desempenho para uso como sensores analíticos na identificação, quantificação e estudo de aspectos relacionados à reatividade de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA), compostos organofosforados, compostos triazínicos e compostos organoclorados. Dentre os substratos investigados, podemos mencionar nanopartículas de ouro e prata (nanobastões, nanocubos, nanofios e partículas bimetálicas) e nanopartículas de ouro e prata imobilizadas em filmes poliméricos. Buscamos estabelecer correlações entre morfologia e composição química das nanoestruturas e os mecanismos de adsorção das moléculas investigadas sobre os substratos metálicos. Utilizamos cálculos DFT (Density Functional Theory) para simular as interações adsorbato-nanopartícula possíveis, buscando o melhor entendimento dos processos de interação química entre as nanoestruturas metálicas e as substâncias de interesse.
id USP_8a6082daa5125cc12f47890bbe778625
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-02052013-090958
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Desenvolvimento de sensores nanoestruturados para análises químicas por meio de técnicas espectroscópicasDevelopment of nanostructured sensors for chemical analysis by means of spectroscopic techniquesEnvironmental chemistryEspectroscopiaNanoparticlesNanopartículasQuímica ambientalRamanRamanSERSSERSSpectroscopyO uso de técnicas espectroscópicas para o estudo de questões ambientais é uma área de pesquisa que vem experimentando importante desenvolvimento em tempos recentes, e muitas linhas de investigação vêm sendo abertas. As características de sensibilidade e seletividade da técnica Raman intensificada pela superfície (SERS - Surface-enhanced Raman scattering) sugerem que ela pode ser muito útil para o estudo de amostras complexas, como as relacionadas à investigação de poluentes no ambiente. O enfoque dessa tese está voltado para o desenvolvimento de metodologias para a utilização do efeito SERS no estudo espectroscópico de diferentes classes de espécies químicas de interesse ambiental. É proposta a construção de substratos SERS de alto desempenho para uso como sensores analíticos na identificação, quantificação e estudo de aspectos relacionados à reatividade de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA), compostos organofosforados, compostos triazínicos e compostos organoclorados. Dentre os substratos investigados, podemos mencionar nanopartículas de ouro e prata (nanobastões, nanocubos, nanofios e partículas bimetálicas) e nanopartículas de ouro e prata imobilizadas em filmes poliméricos. Buscamos estabelecer correlações entre morfologia e composição química das nanoestruturas e os mecanismos de adsorção das moléculas investigadas sobre os substratos metálicos. Utilizamos cálculos DFT (Density Functional Theory) para simular as interações adsorbato-nanopartícula possíveis, buscando o melhor entendimento dos processos de interação química entre as nanoestruturas metálicas e as substâncias de interesse.The use of spectroscopic techniques to the study of environmental issues is an area of research that has been experiencing major development in recent times. The sensitivity and selectivity characteristics of surface-enhanced Raman scattering (SERS) suggest that this technique can be very useful for the study of complex samples, such as those related to the investigation of pollutants in the environment. The focus of this thesis is dedicated to the development of methodologies for the use of the SERS effect to the spectroscopic study of different classes of chemical species of environmental interest. The construction of high-performance substrates for SERS is investigated aiming for their use as analytical sensors, identification, quantification and study of aspects related to the reactivity of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), organophosphorus compounds, organochlorine compounds and triazinic compounds. Among the investigated substrates, we mention colloidal gold and silver nanoparticles of different shapes (nanorods, nanocubes, nanowires and bimetallic particles) and gold and silver nanoparticles immobilized on polymeric films. We seek to establish correlations between morphology and chemical composition of nanostructures and adsorption mechanisms of the investigated molecules on the metal substrates. We use DFT calculations (Density Functional Theory) to simulate possible adsorbate-nanoparticle interactions, allowing a better understanding of the processes of chemical interaction between the metal nanostructures and the substances of interest.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCorio, PaolaRossi, Liane MarciaCosta, Jean Claudio Santos2012-09-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-02052013-090958/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2016-07-28T16:10:35Zoai:teses.usp.br:tde-02052013-090958Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212016-07-28T16:10:35Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Desenvolvimento de sensores nanoestruturados para análises químicas por meio de técnicas espectroscópicas
Development of nanostructured sensors for chemical analysis by means of spectroscopic techniques
title Desenvolvimento de sensores nanoestruturados para análises químicas por meio de técnicas espectroscópicas
spellingShingle Desenvolvimento de sensores nanoestruturados para análises químicas por meio de técnicas espectroscópicas
Costa, Jean Claudio Santos
Environmental chemistry
Espectroscopia
Nanoparticles
Nanopartículas
Química ambiental
Raman
Raman
SERS
SERS
Spectroscopy
title_short Desenvolvimento de sensores nanoestruturados para análises químicas por meio de técnicas espectroscópicas
title_full Desenvolvimento de sensores nanoestruturados para análises químicas por meio de técnicas espectroscópicas
title_fullStr Desenvolvimento de sensores nanoestruturados para análises químicas por meio de técnicas espectroscópicas
title_full_unstemmed Desenvolvimento de sensores nanoestruturados para análises químicas por meio de técnicas espectroscópicas
title_sort Desenvolvimento de sensores nanoestruturados para análises químicas por meio de técnicas espectroscópicas
author Costa, Jean Claudio Santos
author_facet Costa, Jean Claudio Santos
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Corio, Paola
Rossi, Liane Marcia
dc.contributor.author.fl_str_mv Costa, Jean Claudio Santos
dc.subject.por.fl_str_mv Environmental chemistry
Espectroscopia
Nanoparticles
Nanopartículas
Química ambiental
Raman
Raman
SERS
SERS
Spectroscopy
topic Environmental chemistry
Espectroscopia
Nanoparticles
Nanopartículas
Química ambiental
Raman
Raman
SERS
SERS
Spectroscopy
description O uso de técnicas espectroscópicas para o estudo de questões ambientais é uma área de pesquisa que vem experimentando importante desenvolvimento em tempos recentes, e muitas linhas de investigação vêm sendo abertas. As características de sensibilidade e seletividade da técnica Raman intensificada pela superfície (SERS - Surface-enhanced Raman scattering) sugerem que ela pode ser muito útil para o estudo de amostras complexas, como as relacionadas à investigação de poluentes no ambiente. O enfoque dessa tese está voltado para o desenvolvimento de metodologias para a utilização do efeito SERS no estudo espectroscópico de diferentes classes de espécies químicas de interesse ambiental. É proposta a construção de substratos SERS de alto desempenho para uso como sensores analíticos na identificação, quantificação e estudo de aspectos relacionados à reatividade de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA), compostos organofosforados, compostos triazínicos e compostos organoclorados. Dentre os substratos investigados, podemos mencionar nanopartículas de ouro e prata (nanobastões, nanocubos, nanofios e partículas bimetálicas) e nanopartículas de ouro e prata imobilizadas em filmes poliméricos. Buscamos estabelecer correlações entre morfologia e composição química das nanoestruturas e os mecanismos de adsorção das moléculas investigadas sobre os substratos metálicos. Utilizamos cálculos DFT (Density Functional Theory) para simular as interações adsorbato-nanopartícula possíveis, buscando o melhor entendimento dos processos de interação química entre as nanoestruturas metálicas e as substâncias de interesse.
publishDate 2012
dc.date.none.fl_str_mv 2012-09-28
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-02052013-090958/
url http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-02052013-090958/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1815256604710273024

Registros relacionados