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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35529| Título: | Síntese e caracterização de nanopartículas mistas de cobre e platina ancoradas em substrato de sílica |
| Título(s) alternativo(s): | Synthesis and characterization of mixed copper and platinum nanoparticles anchored on silica substrate |
| Autor(es): | Cardoso, Ana Paula |
| Orientador(es): | Oliveira, Marcela Mohallem |
| Palavras-chave: | Nanopartículas Cobre Platina Absorção Filmes finos Nanoparticles Copper Platinum Absorption Thin films |
| Data do documento: | 23-Jun-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | CARDOSO, Ana Paula. Síntese e caracterização de nanopartículas mistas de cobre e platina ancoradas em substrato de sílica. 2024. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado em Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2023. |
| Resumo: | Diferentes metodologias de síntese e aplicações das nanopartículas de cobre (CuNPs) vem sendo amplamente estudadas devido às suas propriedades interessantes, como absorção plasmon na região visível do espectro eletromagnético, baixo custo, elevada atividade catalítica e antimicrobiana. As nanopartículas de platina (PtNPs), por sua vez, apesar de não possuirem absorção plasmon na região do visível, se destacam em termos de aplicação por apresentarem elevada estabilidade química e alta atividade catalítica. Levando-se em consideração que a associação de Nps de diferentes metais gera sistemas com propriedades diferentes daquelas das Nps dos metais isolados, nesse trabalho foram sintetizados filmes de Nps monometálicos e bimetálicos de cobre (Cu) e platina (Pt) ancorados em substrato de sílica por meio de um processo de redução via rota térmica, variando-se os sais de cobre utilizados nas soluções precursoras. A metodologia empregada envolveu o uso do 3- aminopropiltrietoxisilano (APTES) como agente funcionalizante e redutor, onde a redução dos precursores metálicos ocorreu sob aquecimento com a simultânea pirólise da parte orgânica do filme em mufla à 300 °C por 15 min. As amostras foram caracterizadas pelas técnicas de espectroscopia na região do UV-Vis, espectroscopia Raman, microscopia de força atômica (AFM), microscopia eletrônica de varredura acoplada ao detector de energia dispersiva (MEV-EDS) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Observou-se que o tempo e temperatura utilizados na etapa de redução térmica não foram suficientes para a completa pirólise do APTES, apesar disso, foi observada a formação de Nps com estruturas cristalinas e a provável presença de óxidos de cobre em todos os sistemas contendo Cu. Verificou-se uma maior espessura e estabilidade química do filme de SO4 + Pt em comparação à amostra sem Pt, e também foi observada a formação de estruturas organizadas de carbono no filme de NO3 + Pt, semelhantes à estruturas de grafeno, demostrando-se a viabilidade da rota utilizada para a síntese de filmes de Nps de Cu e Pt, com potenciais aplicações em sensores eletroquímicos, eletro-ópticos e processos de catálise. |
| Abstract: | Different synthesis methodologies and applications of copper nanoparticles (CuNPs) have been widely studied due to their interesting properties, such as plasmon absorption in the visible region of the electromagnetic spectrum, low cost, high catalytic activity and antimicrobial properties. Platinum nanoparticles (PtNPs), on other hand, despite not exhibiting plasmon absorption in the visible region, stands out in terms of application due to their high chemical stability and high catalytic activity. Considering that the combination of nanoparticles of different metals generates systems with different properties from those of isolated metal nanoparticles, this study synthesized monometallic and bimetallic films of copper (Cu) and platinum (Pt) nanoparticles anchored on a silica substrate through a thermal reduction process, varying the copper salts used in the precursor solutions. The methodology employed involved the use of 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) as a functionalizing and reducing agent, where the reduction of metallic precursors occurred under heating with simultaneous pyrolysis of the organic part of the film in a muffle furnace at 300°C for 15 minutes. The samples were characterized by UV-Vis spectroscopy, Raman spectroscopy, atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy coupled with energy-dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS), and transmission electron microscopy (TEM). It was observed that the time and temperature used in the thermal reduction step were not sufficient for complete pyrolysis of APTES. Nevertheless, the formation of nanoparticles with crystalline structures and the probable presence of copper oxides in all systems containing Cu were observed. A greater thickness and chemical stability of the SO4 + Pt films compared to the sample without Pt were verified, and the formation of organized carbon structures similar to graphene was also observed in the NO3 + Pt film, demonstrating the feasibility of the route used for the synthesis of Cu and Pt nanoparticle films, with potential applications in electrochemical and electrooptics sensors, and catalytic processes. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35529 |
| Aparece nas coleções: | CT - Química |
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