Ouro nanométrico disperso em matrizes vítrea e polimérica e sua aplicação como amostrador passivo para mercúrio elementar gasoso

• Processo: 18/07136-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2018
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2020
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química
• Pesquisador responsável: Elias de Barros Santos
• Beneficiário: Elias de Barros Santos
• Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São José dos Campos. São José dos Campos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Anne Helene Fostier
• Assunto(s): Análise colorimétrica Química de materiais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: amostrador passivo | Análise colorimétrica | Mercúrio gasoso | Monitoramento de mercúrio atmosférico | Ouro nanométrico | Química de Materiais

Resumo

Devido a distribuição global de mercúrio gasoso na atmosfera e as graves consequências que este poluente pode causar a saúde humana, meios confiáveis de medir a sua concentração e distribuição na atmosfera são uma necessidade. Amostradores passivos, projetados para serem baratos, portáteis, simples de operar e sem a necessidade de usar eletricidade para funcionar, podem proporcionar uma alternativa eficiente quando comparados com as técnicas de amostragem ativas atuais. Amostradores passivos eficientes são uma necessidade em técnicas de amostragem de mercúrio para aplicações tanto em ambientes fechados quanto em campo. Neste sentido, o objetivo principal do projeto é desenvolver nanocompósitos de ouro dispersos em matriz vítrea e polimérica para aplicação como amostradores passivo de mercúrio elementar gasoso (GEM). Para tal finalidade, pretende-se preparar os nanocompósitos a partir da redução direta de ouro em pequenos discos do vidro poroso comercial Varapor 100®. Como matriz polimérica, será usado o polidimetilsiloxano (PDMS), o qual será preparado na forma de pequenas peças sólidas em laboratório para posterior deposição de ouro. Ambos serão mergulhados em soluções contendo íons Au3+, sendo posteriormente realizada redução usando solução de borohidreto de sódio. As amostras serão caracterizadas por espectroscopia na região do Ultravioleta-visível, microscopia de força atômica e por microscopias eletrônica de varredura e de transmissão. Essas análises permitirão obter informações a respeito da formação de ouro nanométrico, composição elementar e dispersão de ouro nas matrizes, além do tamanho e cristalinidade das nanoestruturas. Serão realizados testes em laboratório, expondo as amostras a quantidades controladas de Hgo, e posteriormente, serão realizados testes expondo as amostras ao meio externo. O mercúrio retido nos amostradores será quantificado realizando medidas com um analisador direto de mercúrio (DMA), permitindo estimar o grau de retenção de mercúrio por amostra e o limite de detecção. O ouro nanométrico, quando exposto ao mercúrio, irá formar amalgama Au-Hg. Isto poderá mudar a cor dos amostradores, o que poderá ser um indicador visual importante da retenção de mercúrio. Neste sentido, os amostradores também serão fotografados para análise colorimétrica e também serão analisados com um medidor de cor portátil. Cruzando os resultados de quantificação de mercúrio e a cor dos amostradores, em caso de uma boa correlação, será possível construir uma curva de calibração, o que permitirá optimizar a aplicação dos amostradores para posteriores aplicações em campo. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

PASCHOAL, ALEXANDRE ROCHA; MARINHO COSTA, NATHALIA LEAL; DOMINGUES, RAQUEL APARECIDA; SANTOS, ELIAS BARROS. Fabrication of patterned small blocks of nanogold-loaded PDMS and its potential as reproducible SERS substrate. Materials Letters, v. 255, NOV 15 2019. (18/07136-9)

YAO, JIE-YI; FOSTIER, ANNE HELENE; SANTOS, ELIAS BARROS. In situ formation of gold and silver nanoparticles on uniform PDMS films and colorimetric analysis of their plasmonic color. COLLOIDS AND SURFACES A-PHYSICOCHEMICAL AND ENGINEERING ASPECTS, v. 607, DEC 20 2020. (18/07136-9)

ELIAS BARROS SANTOS; LETÍCIA CUESTA MATOS; ITALO ODONE MAZALI. SÍNTESE DE NANOPARTÍCULAS DE OURO E SENSORIAMENTO COLORIMÉTRICO DO SULFATIAZOL: UMA PRÁTICA EXPERIMENTAL PARA AULAS INTERDISCIPLINARES. Química Nova, v. 45, n. 5, p. 630-635, 2022-07-22. (14/50906-9, 13/22127-2, 18/07136-9)