Esferas de alumina funcionalizadas com nanopartículas de ouro e prata obtidos a partir do biopolímero quitosana

morfologia esférica e nanopartículas de ouro e prata. Usando a técnica de geração de gotas, foram preparadas três classes de esferas: a primeira contendo apenas quitosana e gel de hidróxido de alumínio (Q/Al); a segunda classe, quitosana e nanopartículas de ouro e prata coloidal (Q/NPs-Au e Q/NPs-Ag); e a terceira classe, formada pelos respectivos híbridos (Q/Al/Au e Q/Al/Ag). O gel de hidróxido de alumínio foi preparado através do processo sol-gel e as nanopartículas de ouro e prata por redução térmica. As amostras foram caracterizadas por espectroscopia de IV, RMN1H e RMN27Al-MAS, difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura e de transmissão, análise elementar, espectroscopia de absorção UV-vis, medidas de área superficial (BET) e medidas de viscosidade. Dependendo da técnica utilizada, a quitosana apresentou grau de desacetilação entre 70-79%. O deslocamento químico para o gel de hidróxido de alumínio disperso na solução de quitosana apresentou dois picos: (i) um pico referente ao íon complexo hexaquoalumínio (+3) e; (ii) outro referente ao íon alumínio dinuclear, responsável pelo alargamento do pico. Os principais parâmetros envolvidos na formação das esferas foram a concentração da solução de quitosana e a viscosidade da solução final de Q/Al. Assim, o valor máximo para a formação das esferas Q/Al foi 1173 cP e o valor mínimo foi 83 cP, para as esferas Q/NPs-Ag. O tratamento estatístico feito com 53 esferas, secas (Q/Al) e sinterizadas (Al2O3), mostram que o método usado produz esferas homogêneas, porém, as esferas calcinadas apresentaram assimetria moderada. Os resultados de difração de raios-X das aluminas calcinadas em 200 °C, 400 °C, 600 °C e 800°C mostram que as fases presentes são boemita, Al2O3 e Al2O3. As bandas de infravermelho na região entre 500-900 cm-1 referem-se aos modos vibracionais da ligação Al O (AlO6 e AlO4). O deslocamento químico obsevado por RMN27Al-MAS indica que os grupos AlO6 estão presente em maior quantidade, enquanto os grupos AlO4 estão em menor quantidade. As bandas de plasmons em 535 nm e 433 nm confirmaram a formação das nanopartículas de Au e Ag. O diâmetro médio das nanopartículas formadas foi de 14,96 nm, para as nanopartículas de ouro; e 14,28 nm para as nanopartículas de prata. O deslocamento das bandas em 1600 e 1423 cm-1 para um número de onda menor indica que os grupos NH2 da quitosana estão envolvidos na redução/estabilização das nanopartículas de Au e Ag. Após a calcinação das esferas Q/Al/Au a 600 °C, foi observada a presença da banda de plasmon (= 535 nm) indicando, ainda, a presença de nanopartículas de ouro. As esferas sintetizadas podem ser aplicadas em processos catalíticos, como por exemplo, em reações de epoxidação de olefinasCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio