Mecanismos de agregação coloidal induzidos por diferentes métodos de preparação de amostras e sua relação com a sensibilidade e reprodutibilidade do SERS

Resumo

O projeto em andamento no país tem o principal foco na aplicação da técnica surface-enhanced Raman scattering (SERS) na detecção de agrotóxicos utilizando coloide de Ag, sendo avaliado o efeito do preparo de amostra (método de adição múltipla de padrão e padrão externo) no sinal SERS e limites de detecção. Nesse contexto, o nível de agregação das nanopartículas no coloide é um dos fatores que influenciam na reprodutibilidade e sensibilidade do sinal SERS. A formação de agregados de nanopartículas a partir da adição dos analitos ao coloide pode ser classificada a partir de dois mecanismos: difusion-limited colloid aggregation (DLCA) e reaction-limited colloid aggregation (RLCA). Esses mecanismos podem ser influenciados pela composição química dos analitos e interação de superfície analito/nanopartícula. Assim, este projeto tem como objetivo investigar os diferentes níveis de agregação (mecanismo e morfologia) de nanopartículas induzidas pelo analito (agrotóxico). Além da necessidade de compreender os mecanismos de agregação para a melhora do sinal SERS desses pesticidas, a motivação deste estudo se dá pelo fato de termos encontrado uma divergência na literatura em trabalhos publicados sobre tais agregados. A determinação do mecanismo de agregação que cada agrotóxico induz no sistema coloidal se dará por meio de um estudo sistemático via microscopia eletrônica de transmissão (TEM) combinada com a técnica de absorção no UV-Vis (extinção), além do próprio espalhamento SERS. O projeto será realizado na Espanha supervisionado pelo pesquisador Dr. Santiago Sanchez Cortés, que possui vasta experiência em síntese de sistemas coloidais (nanopartículas metálicas), utilizando a técnica SERS em aplicações com diversos analitos. Nosso grupo de pesquisa possui colaboração frutífera há mais de 10 anos com o pesquisador Santiago. Dentro deste período o candidato realizou um estágio de 3 meses no Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) no período da graduação junto ao Dr. Santiago, o que seguramente o ajudará no desenvolvimento de seu estágio. (AU)