Nanopartículas plasmônicas de prata, ouro e cobre: métodos de síntese, preparação de sensores plasmônicos e SERS reprodutíveis para aplicações na área ambiental

Resumo

O projeto visa explorar e otimizar métodos de síntese de nanopartículas metálicas de prata, ouro e cobre, estudar as suas propriedades plasmônicas em função do tamanho, morfologia e composição e empregá-las na área ambiental, no sensoriamento de poluentes. Para tal finalidade, pretende-se sintetizar as nanopartículas usando o método clássico com citrato de sódio como agente redutor e apassivador, bem como propor novas rotas de síntese usando o biopolimero quitosana e extratos vegetais de frutas ("síntese verde"). Serão preparados filmes auto-organizados das nanopartículas, os quais serão empregados como sensores SERS (do inglês Surface-enhanced Raman scattering). As nanopartículas serão depositadas em slides de vidro modificados com agentes de silanização via imersão direta dos slides nos coloides ou por dip-coating. Os materiais serão analisados por espectroscopia no Ultravioleta-Visível, a qual permitirá investigar as propriedades plasmônicas das nanopartículas. Serão realizadas medidas de espectroscopia Raman para avaliar a atividade SERS dos substratos, bem como a reprodutibilidade do sinal Raman, empregando como molécula sonda o ácido 4-mercaptobenzóico. Os substratos de nanopartículas serão empregados como sensores SERS dos poluentes orgânicos de origem farmacêutica sulfatiazol, sulfacetamida e sulfametazina. Os substratos de nanopartículas de ouro serão empregados como sensores plasmônicos no monitoramento de mercúrio Hg(II) e na detecção de vapor de Hg(0). Será monitorado o comportamento da banda plasmon do sensor plasmônico, bem como a mudança de cor das amostras após exposição ao mercúrio. O mercúrio será quantificado nas amostras realizando medidas com um analisador direto de mercúrio (DMA). (AU)