Preparação de nanopartículas de magnetita pelo método de co-precipitação e produção de nanocompósitos de PVA

• Main Author: Maxsuillian Raimundo Detogni
• Other Authors: Gizilene Maria de Carvalho .
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Estadual de Londrina. Centro de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em Química. 2018
• Online Access: http://www.bibliotecadigital.uel.br/document/?code=vtls000219600

As partículas magnéticas, em especial a magnetita (Fe3O4) em escala nanométrica, possuem propriedades químicas e físicas únicas, tais como, o comportamento superparamagnético, biocompatibilidade e comportamento semicondutor. Tais características tem despertado nos últimos anos um grande interesse para aplicações nas áreas tecnológicas, industriais, ambientais, biológicas e médicas. Para se determinar a aplicação desse material é necessário um rigoroso controle da dispersão de tamanho e da morfologia das partículas. Nesse sentido, este trabalho apresenta a síntese de nanopartículas magnéticas de magnetita (Fe3O4), pelo método de co-precipitação, em temperatura ambiente (≅ 30 ºC) e a 90ºC, utilizando NaOH, KOH e NH4OH como agentes de precipitação e diferentes tempos de reações. As nanopartículas sintetizadas foram utilizadas para a síntese de nanocompósitos de poli (Álcool vinilico) (PVA) na forma de filmes, nas proporções de 1%, 2% e 5% em massa de NPs. As nanopartículas obtidos foram caracterizadas por difração de raios-X (DRX), espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FT-IR), potencial zeta, espectroscopia de atenuação acústica (EAA), microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e espectroscopia de ultravioleta-visível. Verificou-se que pelo método de síntese de co-precipitação a temperatura ambiente, a utilização do NaOH produziu partículas com menor tamanho médio e uma menor dispersão de tamanho. A utilização do KOH a 90ºC na presença do ácido glutâmico produziu nanopartículas com menor tamanho e menor dispersão de tamanho. Os nanocompósitos de PVA/magnetita na forma de filmes foram caracterizados com relação as propriedades ópticas por espectroscopia na região do ultravioleta-visível (UV-vis), determinando-se a sua energia de band gap. Através da metodologia utilizada os nanocompósitos continuaram com características de material isolante. === Magnetic particles, especially magnetite (Fe3O4) in a nanometric scale, has unique physical and chemical properties, such as superparamagnetic behavior, biocompatibility, and semiconductor behavior. For the last years, such characteristics have been calling attention and a considerable interest in the application in different areas, such as, of technology, industrial, environmental, biological and medical. To determine the application of this material is necessary a rigorous control of the dispersion of size and morphology of the particles. Thus, this paper presents a synthesis of magnetic nanoparticles of magnetite (Fe3O4), through the co-precipitation method, at room temperature (≅ 30 ºC), and at 90ºC, utilizing NaOH, KOH e NH4OH as precipitation agents, and different times of reactions. The synthesized nanoparticles were utilized to the synthesis of nanocomposites with poly (vinyl alcohol) (PVA) in the shape of films, in the NPs mass proportions of 1%, 2%, and 5%. The nanoparticles obtained were characterized by X-Rays diffraction (DRX), absorption spectroscopy in the infrared region (FT-IR), zeta potential, acoustic attenuation spectroscopy (EAA), electronic microscopy of transmission (TEM) and spectroscopy of visible-ultraviolet. It was verified that by the syntheses of co-precipitation method at room temperature, the utilization of NaOH produced a smaller medium size of the particle and smaller dispersion of size. The using of KOH at 90ºC in the presence of glutamic acid produced nanoparticles presenting smaller size and smaller dispersion of size. The nanocomposites in PVA/magnetite in shape of films were characterized according to the optical properties by spectroscopy in the visible ultraviolet spectrum (UV-Vis), determining the energy of the bandgap. By the methodology utilized in this research, the nanocomposites continued with the characteristics of the insulating material.