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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5529| Título: | Síntese e caracterização de nanopartículas de ouro de diferentes tamanhos para aplicação em sensores plasmônicos |
| Título(s) alternativo(s): | Synthesis and characterization of gold nanoparticles of different sizes for use in plasmonic sensors |
| Autor(es): | Miranda, Henrique Pohlot Perfeito |
| Orientador(es): | Monteiro, Johny Paulo |
| Palavras-chave: | Ondas eletromagnéticas Ressonância magnética Materiais nanoestruturados Magnetic resonance Electromagnetic waves Nanostructured materials |
| Data do documento: | 16-Jun-2015 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Apucarana |
| Citação: | MIRANDA, Henrique Pohlot Perfeito. Síntese e caracterização de nanopartículas de ouro de diferentes tamanhos para aplicação em sensores plasmônicos. 2015. 33 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) — Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Apucarana, 2015. |
| Resumo: | 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. |
| Abstract: | A sensor class that is currently being widely discussed in the literature are those based on surface plasmon resonance phenomenon (SPR). The PRS consists of a trapping effect of incident electromagnetic radiation, due to a resonant interaction with the electrons of the valence band metallic material under appropriate conditions. Gold nanoparticles (AuNPs) have on their surface the effect of surface plasmons and, due to their small enough dimensions, is known as localized SPR (LSPR). A striking feature of the SPR effect (and LSPR) is that the electromagnetic field coupling with the surface of the nanostructures is heavily dependent on the diameter of the same and also the refractive index of the medium around. This fact enables the creation of sensors that are based on monitoring of binding events that occur in AuNPs surface incorporated to the sensory device. Therefore, in this design was proposed the synthesis and characterization of gold nanoparticles by reduction of a gold salt by sodium citrate. It was also studied the influence of some parameters of the synthesis as reflux time during the metal reduction and concentration of sodium citrate in average diameter, size distribution as well as the concentration of nanoparticles generated. The solution synthesized in the optimal condition was used to prepare plasmonic substrates from AuNPs adsorption on glass activated with different concentrations of 3- aminopropyltriethoxysilane (APTES). The best condition for synthesis was the one which used 5.0 mL of sodium citrate solution 1% (w/v) and reflux time equal to 35 minutes. This condition was obtained greater production of AuNPs and a low distribution of diameters. The sensitivities of the produced substrates were 20.94 and 39.5 nm/UIR for substrates with APTES 1% and 2%, respectively. These values were considered low when compared with literature data and also the responses of the devices did not adjust well to a linear behavior. A sensitivity test using a wider range of refractive index may be useful to improve these drawbacks. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5529 |
| Aparece nas coleções: | AP - Licenciatura em Química |
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