Síntese e caracterização de nanopartículas de ouro de diferentes tamanhos para aplicação em sensores plasmônicos

• Autor(a) principal: Miranda, Henrique Pohlot Perfeito
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5529
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA; Ondas eletromagnéticas; Ressonância magnética; Materiais nanoestruturados; Magnetic resonance; Electromagnetic waves; Nanostructured materials

Uma classe de sensores que atualmente vem sendo amplamente discutidos na literatura são aqueles baseados no fenômeno de ressonância de plasmon de superfície (SPR). O efeito SPR consiste em um aprisionamento da radiação eletromagnética incidente devido à uma interação ressonante com elétrons da banda de valência de materiais metálicos em condições adequadas. Nanopartículas de ouro (AuNPs) possuem em sua superfície o efeito de plasmons de superfície e que, devida às suas dimensões bastantes reduzidas, é conhecido como SPR localizado (LSPR). Uma característica marcante do efeito SPR (e LSPR) é que o acoplamento do campo eletromagnético com a superfície das nanoestruturas é fortemente dependente do diâmetro das mesmas e também do índice de refração do meio à sua volta. Esse fato possibilita a criação de sensores que se baseiam no monitoramento de eventos de ligação que ocorrem na superfície de AuNPs incorporadas ao dispositivo sensorial. Neste sentido, para este projeto foi proposto a síntese e caracterização de nanopartículas de ouro através da redução de um sal de ouro pelo citrato de sódio. Foi estudada também a influência de alguns parâmetros de síntese, como tempo de refluxo durante a redução metálica e concentração de citrato de sódio, no diâmetro médio, distribuição de tamanho assim como na concentração de nanopartículas geradas. A solução sintetizada na condição ótima foi usada para preparar substratos plasmônicos a partir da adsorção de AuNPs sobre vidro ativado com diferentes concentrações de 3-aminopropiltrietóxisilano (APTES). A melhor condição de síntese foi aquela que utilizou 5,0 mL de solução de citrato de sódio 1% (m/v) e tempo de refluxo igual a 35 min. Nessa condição foi obtido maior produção de AuNPs e uma baixa distribuição de diâmetros. As sensibilidades dos substratos produzidos foram de 20,94 e 39,5 nm/UIR para os substratos com APTES 1% e 2%, respectivamente. Esses valores foram considerados baixos, quando comparados com dados da literatura e, ainda, as respostas dos dispositivos não se ajustaram bem a um comportamento linear. Um teste de sensibilidade utilizando uma faixa mais ampla de índices de refração pode ser útil para melhorar esses inconvenientes.