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Characterization, determination and quantification of nanoparticles using single particle-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (sp-ICPMS)

Grant number: 20/02020-2
Support type:Scholarships in Brazil - Doctorate (Direct)
Effective date (Start): April 01, 2020
Effective date (End): March 31, 2024
Field of knowledge:Physical Sciences and Mathematics - Chemistry - Analytical Chemistry
Principal researcher:Marco Aurelio Zezzi Arruda
Grantee:Aline Martins de Andrade
Home Institution: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brazil
Associated research grant:18/25207-0 - Nanometallomics applied to soybean cultivation for studying the effects of metal-related nanoparticles, AP.TEM

Abstract

A necessidade de produzir produtos cada vez mais inovadores com qualidades cada vez mais aprimoradas levaram a sociedade a avançar no setor de tecnologia, especialmente com a introdução de nanomateriais [1]. Com base nas propriedades físico-químicas desses materiais, eles vêm ganhando grande aplicação nas indústrias, Medicina, farmácia e outros grandes setores [2]. Dessa maneira, vivemos hoje em uma macro Ciência de mega proporções onde os produtos são cada vez mais estruturados em nanotecnologias. Nanomateriais incluem nanopartículas. De acordo com a definição de ISO Technical especificação ISO/TS 27687 [3], nanopartículas são nanomateriais que apresentam suas três dimensões em escala nanométrica, sendo o tamanho das três dimensões entre 1 e100 nm [4]. Com o aumento da oferta de produtos constituídos e/ou estruturados por nanopartículas, o contato da população também aumenta em altas proporções. O uso desses produtos leva, como consequência, a um crescente descarte de nanopartículas no ambiente. No entanto, pouco se sabe ainda sobre o desempenho desses partículas na saúde e no meio ambiente, [5] sendo um amplo campo de estudos. Entre as nanopartículas mais usadas em nossa sociedade atual, as nanopartículas de prata (NPAg) se destacam. Devido à sua função antimicrobiana, o NPAg tem sido amplamente aplicada na indústria têxtil, mas as outras propriedades físico-químicas desse material permitem que ele seja aplicado em uma ampla gama de setores industriais, da produção de polímeros à eletrônica produção de produtos ainda destacado na aplicação médica [2,6]. Objetivos e atividades: Com base no amplo campo de aplicação e nos pequenos conhecimento de que a possível onipresença dessas partículas pode trazer para os ecossistemas, técnicas de identificação, quantificação e caracterização de nanopartículas são necessárias. Em seguida, o objetivo principal é desenvolver uma metodologia para a caracterização de nanopartículas de prata pela técnica sp-ICP-MS, bem como otimizar parâmetros para caracterização de NPs e otimizar parâmetros para quantificação e identificação de PNs. Caracterização de nanopartículas por UV-Vis: as NPs serão caracterizadas por UV-Vis, varredura na faixa de 200 a 800 nm, em cubetas de quartzo, para verificar o tamanho médio NPs do comprimento de onda máximo (» max). A caracterização será realizada com as soluções in natura, para as dispersões líquidas. Otimização de parâmetros para quantificação de NPs contendo metais: vários fatores influenciam a quantificação de um analito pelo ICP-MS, como radiofrequência, fluxo de gás, eficiência de nebulização, fluxo de amostras, tempo morto do detector, entre outros. A fim de otimizar a intensidade do sinal de resposta do equipamento para os íons que compõem o NPs, quatro parâmetros serão estudados, a saber: fluxo de gás do nebulizador, fluxo de gás auxiliar, potência de radiofrequência, tensão da lente. Caracterização de NPs por sp-ICP-MS: para otimizar o sinal analítico, os ensaios serão realizados em diferentes concentrações de metal total contendo os NP sem meio de ácido nítrico a 1% (v/v), operando o modo pulsado ICP-MS, 1 varredura. O tempo de integração também será variado (de 1 a 10 ms) para otimizar o sinal. (AU)

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Scientific publications
(References retrieved automatically from Web of Science and SciELO through information on FAPESP grants and their corresponding numbers as mentioned in the publications by the authors)
FREITAS, DANIEL C.; DE ANDRADE, ALINE M.; DA COSTA, LUANA F.; AZEVEDO, RICARDO A.; ARRUDA, MARCO A. Z. There is plenty of room at the plant science: A review of nanoparticles applied to plant cultures. Annals of Applied Biology, v. 178, n. 2, SI, p. 149-168, MAR 2021. Web of Science Citations: 0.
DE JESUS, JEMMYSON ROMARIO; ZEZZI ARRUDA, MARCO AURELIO. Unravelling neurological disorders through metallomics-based approaches. METALLOMICS, v. 12, n. 12, p. 1878-1896, DEC 1 2020. Web of Science Citations: 0.

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