Estudos físico-químicos sobre interação de nanopartículas metálicas com óxido inorgânico de estrutura unidimensional

Abstract

Nas ultimas décadas tem sido crescente o interesse pelo estudo do comportamento de materiais em escala nanométrica. Esse interesse ocorre devido a alguns materiais apresentarem novas propriedades físico-químicas tais como óticas, magnéticas, de transporte, catalíticas, etc quando são produzidos nessa escala de tamanho. Assim, o presente trabalho foi baseado no estudo físico-químico de materiais a partir da interação de nanopartículas de ouro (Au0) com óxido de vanádio com estruturas unidimensionais, sintetizados por reações de troca e utilizando a rota sonoquímica. Na reação de troca foi escolhida como referência uma solução de NaCl, onde se constatou, pelas análises de DRX, FTIR, MEV, MET e XPS, uma substituição das moléculas de dodecilamina (CH3(CH2)10CH2NH2), presentes na região entre as camadas dos nanotubos de óxido de vanádio (NTs-VOx), por íons Na+. Enquanto que as análises por UV/Vis, DRX, MEV, MET, EDS e XPS comprovaram a formação de um material unidimensional na forma nanotubular contendo nanopartículas Au0 estabilizada em dendrímeros (NT-VOx-DEN-(Au0)), onde as nanopartículas Au0 apresentaram diâmetros homogêneos de aproximadamente 3,0 nm e monodispersas na superfície dos nanotubos. Por fim as análises por DRX, FTIR, MEV, MET e XPS dos materiais utilizando a rota sonoquímica, indicaram a formação de nanofios de óxido de vanádio NFs-VOx contendo nanopatículas Au0, sintetizadas “in situ”. Estas nanopartículas possuem tamanho médio de 9,0 nm e encontram-se agrupadas na forma de aglomerados ou “ilhas” sobre a superfície dos nanofios.

In the last decades it has been growing interest in the study of the behavior of materials at the nanometer scale. This interest is due to some materials present new properties such as optical, magnetic, transport, catalytic, etc when are produced on this scale of size. Thus, this work was based on the physical chemistry study materials from the interaction of gold nanoparticles with one-dimensional vanadium oxide, synthesized by exchange reactions and using the sonochemical route. For the exchange reaction was selected as reference NaCl solution, where it was found, from the analysis by XRD, FTIR, SEM, TEM and XPS, a substitution of dodecylamine molecules (CH3(CH2)10CH2NH2) in the region between the layers of vanadium oxide nanotube (NTs-VOx) by Na+ ions. While the analysis by UV / Vis, XRD, SEM and TEM and EDS XPS confirmed the formation of a one-dimensional on the form nanotubular material containing gold nanoparticles encapsulated in dendrimers (NTs-VOx-DEN-(Au0)) where, the gold nanoparticles presented homogeneous diameter of approximately 3.0 nm and monodispersed on the surface of nanotube. Finally the analysis by XRD, FTIR, SEM, TEM and XPS materials obtained from the sonochemical route, indicated the formation of vanadium oxide VOx nanowires NFS- containing gold nanopatículas, synthesized "in situ".