SÍNTESE DE NANOPARTÍCULAS DE METAIS DE TRANSIÇÃO EM ACETONA POR ABLAÇÃO A LASER
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Aluno de Iniciação Científica: Franciele Renata Henrique (INCT)
Curso: Física (Bacharelado) (M)
Orientador: Wido Herwig Schreiner
Co-Orientador: Arandi Ginane Bezerra Jr.
Colaborador: Miguel Grissai Santos, Vinicius Silva de Oliveira, Ney Mattoso
Departamento: Física
Setor: Setor de Ciências Exatas
Área de Conhecimento: 10507167
RESUMO
Nanopartículas metálicas são materiais promissores em áreas como eletrônica, fotônica e biomedicina. Sua síntese geralmente é feita através de rotas químicas que levam a resíduos de reagentes e contaminação superficial, exigindo grandes esforços para a purificação. A ablação a laser em meio líquido (LASiS) é uma alternativa para a síntese de nanopartículas com tamanho e formato controlados. Nesta técnica, um feixe de laser é focalizado sobre um alvo imerso em meio líquido. Nanopartículas de diversos tamanhos, formas e composições podem ser geradas através da combinação apropriada de alvo, laser e solvente. Neste trabalho, estudamos a influência da acetona como solvente na composição e estrutura das nanopartículas produzidas. Este solvente foi escolhido porque estabiliza coloides metálicos sensíveis à oxidação. Realizamos ablação a laser em vários alvos de metais de transição, como: Co, Cr, Fe, Mo, Ni, Ti, W. Utilizamos o harmônico fundamental de um laser Nd:YAG (1064 nm) operando em modo Q-switch com pulsos de 200 ns e energia da ordem de 1 mJ. A taxa de repetição foi de 1,5 kHz e potência de 1,5 W. As nanopartículas produzidas foram caracterizadas através das seguintes técnicas: DLS (Dynamic Light Scattering, Espalhamento Dinâmico de Luz), Espectroscopia UV/Vis, TEM (Transmission Electron Microscopy, Miscroscopia Eletrônica de Transmissão) e SAED (Selected Area Electron Diffraction, Difração de Elétrons de Área Selecionada). Também medimos as taxas de produção em mg/h para determinarmos a eficiência do nosso método. Nossos resultados indicam que a utilização da acetona leva à formação de compostos organometálicos, como carbonis e carbetos, com estruturas cristalinas geradas devido às propriedades de confinamento e pressão da LASiS. Nós podemos concluir que esta técnica é eficiente para a produção de nanopartículas de metais de transição que podem ser utilizadas na nanotecnologia. Além disso, a acetona interpreta um importante papel na composição das nanopartículas produzidas.
Palavras-chave: Nanopartículas, Ablação a Laser, Metais de Transição