Crescimento de nanopartículas de prata em substrato de sílica para futura aplicação em sensores ópticos

• Autor(a) principal: Teixeira, Rafaela Rigoni
• Data de Publicação: 2014
• 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/1/9101
• topic: Química; Nanocompósitos (Materiais); Raman, Espectroscopia de; Raios X - Difração; Nanocomposites (Materials); Raman spectroscopy; X-rays - Diffraction

Um dos grandes desafios que existe atualmente é o desenvolvimento de materiais, equipamentos etc, que detectem e quantifiquem substâncias em concentrações cada vez menores. Uma área de grande potencial no que diz respeito ao auxílio nesse desenvolvimento é a Química de Nanomateriais. Um nanomaterial é um material sólido que possui pelo menos uma dimensão abaixo de um tamanho crítico, onde suas propriedades tal qual são conferidas para tamanhos convencionais, começam a sofrer alterações, que são diretamente dependentes do tamanho e da forma deste nanomaterial. Uma classe importante de nanomateriais são as nanopartículas metálicas, que se destacam intensamente por suas propriedades ópticas diferenciadas e fantásticas.Quando ondas eletromagnéticas se propagam ao longo de uma interface metal/meio dielétrico, cria-se um campo eletromagnético acoplado de maneira coerente à oscilação dos elétrons da banda de condução. Nasnanopartículas metálicas o campo elétrico induz a polarização de cargas, os elétrons livres na partícula são deslocados e a diferença na distribuição de cargas origina uma força restauradora gerando condições de ressonância em que a oscilação dos elétrons livres está em fase com a radiação eletromagnética (Absorção Plásmon). Essas propriedades (principalmente de nanopartículas de ouro, prata e cobre que apresentam absorções na região visível do espectro eletromagnético) podem ser muito úteis para o desenvolvimento, por exemplo, de sensores ópticos, podendo acarretar a esse dispositivo uma maior sensibilidade e seletividade. Neste trabalho buscou-se o crescimento de nanopartículasde prata em um substrato de sílica para então construir um sistema modelo para esse crescimento em um sensor de fibra óptica. A rota proposta,com limpeza e tratamento da superfície da lâmina de vidro e funcionalização de sua superfície com o 3-aminopropiltrietoxisilano e posterior aprisionamento do metal e redução deste, mostrou-se promissora. Três concentrações de funcionalizante e três concentrações do precursor de prata (AgNO3) foram utilizadas para controle de tamanho dessas nanopartículas. As amostras foram caracterizadas pelas seguintes técnicas que evidenciaram qualitativamente a existência do material em sua superfície: Espectroscopia UV-Vis na qual se observou a banda plásmon, Espectroscopia Raman na qual se sondou a existência do funcionalizante, Difração de Raios X na qual se caracterizou a existência da prata na superfície e a Microscopia Eletrônica de Transmissão a qual permitiu sondar a forma e o tamanho das nanopartículas sintetizadas. Outras caracterizações ainda podem ser utilizadas como Espectroscopia no Infravermelho e Microscopia de Força Atômica e também análises quantitativas devem ser feitas para a construção futura de um sistema modelo.