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Mestrado - Karinna Meinol

por dirppg-ct publicado 19/02/2019 10h28, última modificação 19/02/2019 10h28
Nanotubos de carbono ancorados em filmes de nanopartículas de ouro para futura utilização em sensores ópticos de fibra óptica
Quando
21/02/2019
de 13h30 até 16h30
(America/Sao_Paulo / UTC-300)
Onde
Sede Ecoville: Sala EE-203
Pessoa de contato
Profa. Marcela Mohallem Oliveira
Participantes
Profa. Marcela Mohallem Oliveira, Dra. Orientadora - UTFPR
Banca examinadora:
Profa. Marcela Mohallem Oliveira, Dr. Presidente - UTFPR
Profa. Lucimara Stolz , Dr. - UFPR
Profa. Márcia Müeller , Dr. - UTFPR
Profa. Renata Adati , Dr. - UTFPR
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Resumo: Nanopartículas (NPs) metálicas, como as de Au, apresentam propriedades ópticas interessantes devido ao efeito de ressonância plasmon de elétrons de superfície (RPS) na região visível do espectro e são facilmente detectadas através da espectroscopia UV-Vis. Seus valores de energia são dependentes de quatro fatores: densidade de elétrons, formato e tamanho das NPs e o ambiente dielétrico em que se encontram, tornando-as ótimos nanomateriais para aplicação em sensores ópticos. Nesse trabalho foram sintetizados filmes de nanocompósitos de nanotubos de carbono (NTCs) de paredes múltiplas ancorados em nanopartículas de ouro (AuNPs) sobre um substrato de sílica funcionalizado com 3-aminopropiltrietoxisilano (APTES) para futura aplicação em sensores ópticos de fibra óptica. Dois filmes diferentes de AuNPs (AAT e BHT), com diferentes propriedades ópticas foram preparados utilizando dois diferentes agentes redutores (ácido ascórbico e boroidreto de sódio, respectivamente) e tratamento térmico. Os NTCs por sua vez, foram funcionalizados com hidrocloreto n-(3-dimetilaminopropil)-n′-etilcarbodiimida (EDC) e n-hidroxissuccinimida (NHS), e ligados aos filmes de AuNPs com o auxílio de cisteamina. Durante o tratamento térmico foi possível obter deslocamentos para menores comprimentos de onda de até 122 nm da banda plasmônica para uma das amostras contendo apenas o filme de AuNPs. Por outro lado, a ancoragem de NTCs deslocou as bandas plasmônicas para o vermelho em até 57 nm. As modificações realizadas nos filmes de AuNPs nesse trabalho permitem uma fácil modulação da banda plasmônica para diferentes comprimentos de onda, aumentando seu leque de possibilidades em aplicações como sensores.
Palavras-chave: Nanopartículas de Ouro. Nanotubos de Carbono. Resonância Plasmônica. Nanomateriais. Sensores Ópticos

Carbon Nanotubes Anchored on Films of Gold Nanoparticles for Future Applications on Optical Sensors.
Abstract: Metallic nanoparticles (NPs), such as the gold, show interesting optical properties due the surface plasmon resonance (SPR) in the visible region of the spectrum and are easily detected by UV-Vis spectroscopy. Their energies are dependent by four factors: electron density, format and size of the NPs and also the dielectric environment in which they are, making them great nanomaterials to apply in optical sensors devices. In this work, nanocomposites of multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) anchored on films of gold nanoparticles (AuNPs) were synthesized over a silica substrate functionalized with 3-aminopropyltrietoxysilane (APTES) for future application on optical fiber based sensors. Here, two films of AuNPs with different optical properties (AAT and BHT samples) were prepared using different reductor agents (ascorbic acid and sodium borohydride). The MWCNTs were functionalized with n-(3-dimethylaminopropyl)-n′-ethylcarbodiimide hydrochloride (EDC) and n-hydroxysuccinimide (NHS) and attached to the AuNPs film assisted by cysteamine. Plasmon band blue shifts around 122 nm were obtained for samples comprising only of AuNPs after termic treatment and red shifs around 57 nm were obtained after attaching the carbon nanotubes. The shifts were more noticiable for the AAT samples. The result obtained here shows an easy method to modulate the plasmonic band to different wavelenghts, increasing its applications for sensoring.
Keywords: Gold Nanoparticles. Carbon Nanotubes. Plasmon Resonance. Nanomaterials. Optical Sensors.