Produção fotoquímica de nanopartículas de prata estabilizadas por óxido de grafeno/polímero

Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2019.As nanopartículas de prata (npAg) e óxido de grafeno (OG) são nanomateriais promissores para aplicações em sensores químicos e dispositivos de diagnóstico e fototerapias. Apesar disso, os métodos tradicionais via síntese química são caracterizados pelo uso de reagentes redutores tóxicos tanto para o ser humano quanto para o meio ambiente. Este trabalho visa o desenvolvimento de uma metodologia excludente de redutores nocivos a partir do uso da radiação ultravioleta (254 nm) como fonte redutora de íons de prata. O método desenvolvido consiste de três etapas; na primeira, o OG carboxilado, depois, funcionalizado com poli(etileno imina) de baixa massa molar (LPEI) e, por fim, misturado com AgNO3 e submetido à radiação UV por 30 minutos. O nanocompósito é obtido na forma de uma suspensão aquosa estável que apresenta uma banda plasmônica na região de 400 a 410 nm, evidenciando a formação das npAg. A quantidade de npAg formadas aumenta com a razão OG-LPEI/AgNO3. Além disso, para as amostras produzidas, os valores de potencial zeta são positivos e acima de 20 mV, caracterizando uma boa estabilidade. Os valores de diâmetro hidrodinâmico são abaixo de 100 nm. As tentativas de fotorreação a partir da adição de OG e LPEI individualmente, apresentam resultados inferiores aos dos agentes estabilizadores funcionalizados. Assim, a partir deste trabalho, fica evidente a eficácia da reação fotoquímica e a importância da funcionalização prévia do OG com LPEI. Entretanto, devido à baixa concentração reacional empregada, o desempenho fototérmico é abaixo do esperado. Desta forma, para trabalhos posteriores, torna-se necessário um estudo mais sistemático para se determinar a concentração ideal para viabilizar as aplicações desejadas.Silver nanoparticles (npAg) and graphene oxide (GO) are promising nanomaterials for applications in chemical sensors and diagnostic and phototherapy devices. Although very promising, traditional methods via chemical synthesis are characterized by the use of toxic reducing reagents for both the human and the environment. This project aims the development of an exclusionary methodology of harmful reducers using ultraviolet radiation (254 nm) as a reducing source. The method used is based on three stages; in the first one, the carboxylated GO, then functionalized with low molar mass poly (ethylene imine) (LPEI) and finally mixed with AgNO3 and exposed to UV radiation for 30 minutes. The nanocomposite formed is a stable aqueous suspension that presents a plasmonic band in the region of 400 to 410 nm, evidencing the formation of npAg. The amount of npAg formed increases with the molar ratio of stabilizer to AgNO3. In addition, for the samples produced, the zeta potential values are positive and above 20 mV that indicates stability. The hydrodynamic diameter values are below 100 nm, configuring small sizes of npAg. Attempts to react from the addition of non-functionalized GO and LPEI, only LPEI and only GO showed lower results than functionalized stabilizing agents. Thus, from this work, the success of photochemical reaction and the importance of GO functionalized with LPEI became evident. However, due to the low reactive concentration implemented, photothermal tests had lower than expected results. Therefore, for future work, a more in-depth study is necessary to unravel the ideal concentration to enable the desired applications