RESUMO

A nanociência tem mostrado crescente interesse pelos materiais de grafeno (rGO) e óxido de grafeno (GO), que possuem características distintas e excepcionais. O GO pode ser obtido através da oxidação do grafite, levando a uma superfície rica em grupos oxigenados (epóxido, carboxilatos, alcóxidos), que permitem ancorar diversas funcionalidades e os tornam passivantes promissores de nanopartículas (NPs). O controle do tamanho, forma e distribuição destas pode determinar as propriedades de materiais nanoestruturados, como em nanocompósitos. Desta forma, este trabalho teve como objetivo ancorar grupos tióis na superfície do GO, variar o grau de funcionalização e sintetizar compósitos de nanopartículas de prata (Ag-NPs), para obtenção de materiais com características de controle de tamanho das NPs. Para isso, o GO foi obtido através do método de Hummers, e através da sua reação com cisteamina foi possível ancorar grupamentos tióis livres na superfície grafítica do material, obtendo GOSH e GOSHSH, referente ao GO mais e menos tiolado, respectivamente. Em seguida, estes materiais foram reduzidos simultaneamente com nitrato de prata utilizando borohidreto de sódio levando aos nanocompósitos rGOSHAg e rGOSHSHAg. Todas as amostras obtidas foram caracterizadas por espectroscopia Raman, infravermelho (IV), difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Análises de Raman mostram perfis típicos de materiais derivados de grafeno, com bandas D, G, D' e G'. Dados obtidos através de IV confirmam a funcionalização do GO com cisteamina através das bandas de N-H em 3297 cm-1 e 1542 cm-1, de S-H em 2572 cm-1, de C=O em 1646 cm-1 e de CN em 1430 cm-1 e um aumento da intensidade destas bandas com o aumento do grau de funcionalização. Dados de DRX e MET indicam a formação dos nanocompósitos propostos e mostram que o nanocompósito mais funcionalizado (rGOSHSHAg) apresenta nanopartículas metálicas com tamanhos menores (5 nm), homogeneamente distribuídos. Com isso, pode-se concluir que a modificação química do GO com grupos específicos permite obtenção de nanocompósitos promissores, com características de controle de tamanho das NPs. Esta abordagem inovadora permeia uma otimização dos nanomateriais, fundamentais nas aplicações em sensores, dispositivos óticos, elétricos, supercondutores, magnéticos, catalíticos, entre outros.

Palavras-chave: Grafeno Funcionalizado, Nanopartículas, Nanocompósitos