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Título: Síntese mecanoquímica e caracterização de óxidos magnéticos de ferro e cobalto recobertos com sílica: estrutura tipo coreshell
Título(s) alternativo(s): Mechano-chemical synthesis and characterization of magnetic iron oxides and cobalt covered with silica: structure coreshell type
Autor(es): Medina, Brayan
Orientador(es): Bail, Alesandro
Palavras-chave: Magnetita
Nanotecnologia
Silica
Magnetite
Nanotechnology
Data do documento: 22-Jun-2017
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Apucarana
Referência: MEDINA, Brayan. Síntese mecanoquímica e caracterização de óxidos magnéticos de ferro e cobalto recobertos com sílica: estrutura tipo coreshell. 2017. 40 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) — Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Apucarana, 2017.
Resumo: Atualmente a ciência tem sido revolucionada pela nanotecnologia, principalmente por estas partículas exibirem propriedades diferenciadas, como a elevada área superficial. Dentre as nanoestruturas, as nanopartículas recebem grande atenção por possuírem características ópticas, eletrônicas ou magnéticas bastante particulares. Óxidos metálicos de ferro e cobalto podem ser sintetizados na forma de nanopartículas por apresentarem uma vasta área de aplicações devido às suas propriedades, como o magnetismo. As nanopartículas magnéticas (MNPs) de magnetita (Fe3O4) e tetróxido de cobalto (Co3O4) são conhecidas por possuírem esta capacidade magnética, assim o objetivo deste trabalho foi sintetizar nanoparticulas através de uma nova metodologia e recobri-las com sílica mesoporosa formando uma estrutura do tipo coreshell. Para a escolha do recobrimento foi levado em consideração a ampla possibilidade de aplicação que este tipo de estrutura fornece para as MNPS, tais como a capacidade de funcionalização e proteção para o núcleo magnético. O produto formado foi caracterizado pelas técnicas de difratometria de raios X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e por espalhamento de luz dinâmico (DLS). Um dos indícios mais básicos para determinar a síntese é a obtenção de um pó de cor escura com propriedades magnéticas, o que foi obtido nas duas sínteses realizadas. A caracterização referente ao recobrimento com sílica indicou que os dois materiais foram recobertos com sucesso, porém os espectros de FTIR e os difratogramas de raios X não coincidem com a literatura para ambos os óxidos. Para as análises de DLS houve a presença de partículas em escala nanométrica variando o tamanho de 28 a 122 nm, mas as partículas não recobertas possuem um alto teor de agregação, sendo necessário um maior estudo sobre os meios de dispersão destas MNPs. Desta maneira mais estudos devem ser feitos para caracterizar os materiais originados por esta nova síntese, pois as análises não confirmam a formação da estrutura cristalina pura dos óxidos desejados.
Abstract: Currently, most of the real estate exports, such as the area of high surface area. Among nanostructures, nanoparticles receive great attention because they have optical, electronic or magnetic characteristics that are quite particular. Metal oxides of iron and cobalt can be synthesized in the form of nanoparticles by themselves in a wide range of applications due to their properties, such as magnetism. Magnetic nanoparticles (MNPs) of magnetite (Fe3O4) and cobalt (Co3O4) tetroxide are known to have this magnetic capacity, as well as the objective of this work to synthesize nanoparticles through a new methodology and to cover them with mesoporous silica forming a structure of coreshell type. In order to choose the coating, the wide possibility of application that this type of structure was given to the MNPS, such as functionalization and protection capacity for the magnetic core, was taken into account. The product formed was characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and dynamic light scattering (DLS). One of the most basic indications to determine the synthesis is the obtaining of a powder of dark color with magnetic properties, which was obtained in the two realized syntheses. One of the most basic indications to determine the synthesis is the obtaining of a powder of dark color with magnetic properties, which was obtained in the two realized syntheses. The characterization of the silica coating indicated that the two materials were successfully coated, but the FTIR spectra and the X-ray diffractograms did not coincide with the literature for both oxides. For the analysis of DLS, the presence of particles on nanometric scale varying from 28 to 122 nm, but the noncoated particles have a high content of aggregation, being necessary a greater study on the means of dispersion of these MNPs. In this way further studies should be done to characterize the materials originated by this new synthesis, since the analyzes do not confirm the formation of the pure crystalline structure of the desired oxides.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/8334
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