Nanopartículas magnéticas baseadas em óxidos de ferro: síntese, caracterização e estabilização para desenvolvimento de refrigeradores magnéticos

Resumo

Nanopartículas apresentam propriedades físicas e químicas que diferem tanto de seus materiais massivos quanto de espécies atômicas ou moleculares das quais são derivadas. Efeitos quânticos de tamanho, dependência entre estrutura eletrônica e tamanho das nanopartículas, efeitos de superfície, alto valor da relação entre área superficial e volume são algumas características do comportamento diferenciado de sistemas nanoparticulados. Dentro deste conceito o presente projeto tem como motivação a síntese, caracterização e estudo da estabilidade coloidal de nanopartículas de óxido de ferro do tipo Fe3O4. Para este fim são propostas duas rotas sintéticas: A primeira, através da coprecipitação de sais de Fe e, a segunda através do método da termodecomposição de compostos organometálicos como o [Fe(Acac)3] com alto controle de tamanho, morfologia e composição. O controle destas características permitirá o ajuste de suas propriedades magnéticas, tais como magnetização de saturação e superparamagnetismo. Ainda, a partir da substituição gradual de ligantes hidrofóbicos, como o ácido oleico, presentes na superfície das nanopartículas, por moléculas hidrofílicas, como ácido dimercaptosuccinico (DMSA) e mercaptosuccínico (MSA), pretende-se estudar o balanço hidrofílico/hidrofóbico de sua superfície de tal forma a otimizar as características estruturais, morfológicas e a estabilidade coloidal destes sistemas para potencial aplicação como refrigeradores magnéticos.