ISBN 978-85-85905-10-1
Área
Materiais
Autores
Pereira, N.M.S. (UFMT) ; Quites, F.J. (UFMT) ; Terezo, A.J. (UFMT) ; Oliveira, E.W.R.S. (UFMT)
Resumo
Neste estudo o hidróxissal lamelar de zinco (ZHL-lamelar) foi usado como hospedeiro para a deposição de nanopartículas (NPs) metálicas de ouro. Foi demonstrado que a presença de ZHL-lamelar em uma solução de HAuCl4, à temperatura ambiente, é capaz de reduzir íons Au3+ a nanopartículas de Au, onde o etanol foi utilizado como solvente e como agente redutor ao mesmo tempo. Os íons Au3+ foram reduzidos a ouro metálico com a formação de acetaldeído. Técnicas de difração de raios-X, análise termogravimétrica e absorção na região do UV-vis confirmaram estas observações.
Palavras chaves
Nanopartículas de Ouro; redução in situ; Hidroxissal lamelar
Introdução
A possibilidade para manipular os materiais em escala nanométrica tem despertado o desenvolvimento de novas tecnologias em diferentes áreas como, por exemplo, a catálise [ 1]. No caso de metais nobres, as nanopartículas metálicas (NPs) têm apresentado alta reatividade química quando comparada ao sólido estendido (“bulk”) [1]. Portanto, neste trabalho, NPs de ouro são produzidas e suportadas na superfície de um composto lamelar baseado em hidróxissal lamelar de zinco (ZHL-lamelar) [2]. Foi mostrado que a adição do composto lamelar (ZHL-lamelar) à solução etanólica de HAuCl4 causa a redução espontânea dos íons Au+3 à nanopartículas de Au, onde as NPs são adsorvidas na superfície do suporte lamelar inorgânico. A redução in situ dos íons Au3+a Au0 ocorre com a oxidação do solvente. Os nanocompósitos baseados em NPs de Au e ZHL-lamelar (Au/ZHL- lamelar) apresentaram interessantes propriedades ópticas e estruturais sendo possíveis candidatos para o emprego em catálise, como por exemplo, a oxidação do biodiesel ou o uso na área microbiológica como material biocida.
Material e métodos
Preparação do composto lamelar (ZHL-lamelar) O composto lamelar de hidróxissal de zinco (ZHL-lamelar) foi preparado baseado nos trabalhos de Quites e colaboradores [2]. Síntese dos nanocompósitos Au/ZHL A redução in situ das NPs de ouro para a formação dos nanocompósitos (Au/ZHL) foi realizada a temperatura ambiente. Um quantidade de ZHL-lamelar foi adicionada em 20 mL de solução etanólica de ácido tetracloroárico (HAuCl4) e agitada por 24 horas. A adição do ZHL-lamelar a solução de HAuCl4, causa a mudança de cor da solução de amarela para rosa indicando a formação das NPs de ouro. Após 24 horas, a suspensão foi filtrada, lavada com etanol e seca a temperatura ambiente.
Resultado e discussão
A Figura 1 apresenta o difratograma de raios X do ZHL-lamelar antes e após a
deposição das NPs de ouro. Como pode ser visto a redução in situ e a deposição
das NPs de ouro não causa mudanças significativas na estrutura do ZHL-lamelar,
indicando que as mesmas encontram-se dispersas na superfície externa do suporte
lamelar. A espectroscopia UV-vis (Figura 2) também indicou a formação das NPs de
ouro, onde foi observada uma banda na região de 530 nm associada à banda de
ressonância plasmônica das NPs de ouro com morfologia esférica. As imagens de
microscopia eletrônica de transmissão (imagens não mostardas) também comprovaram
a morfologia esférica das NPs dispersas na superfície do composto lamelar.
(a) matriz ZLH-lamelar e dos nanocompósitos (Au/ZHL- lamelar) com diferentes concentrações de NPs de Au: (b) 0.03 mmol Au e (c) 0.07 mol Au.
(a) matriz ZLH-lamelar e dos nanocompósitos (Au/ZHL- lamelar) com diferentes concentrações de NPs de Au: (b) 0.03 mmol Au e (c) 0.07 mol Au.
Conclusões
Neste trabalho foi mostrado que a redução in situ das NPs de ouro na superfície do ZHL-lamelar pode ser facilmente conseguida usando um sistema composto por solução etanólica de HAuCl4 e um material lamelar. O próprio solvente atuou como agente redutor evitando o uso de agentes redutores externos, os quais geralmente são tóxicos e causam danos ao ambiente. Portanto, este novo método de síntese pode ser útil para a preparação de novos nancompósitos baseados em NPs metálicos e suportes lamelares.
Agradecimentos
Os autores agradecem ao CNPQ, UFMT, GENMAT, UNICAMP e FAPEMAT.
Referências
[1] Belova, V.; Andreeva, D. V.; Möhwald, H.; Shchukin, D. G. Ultrasonic Intercalation of Gold Nanoparticles into Clay Matrix in the Presence of Surface-Active Materials. Part I: Neutral Polyethylene Glycol. The Journal of Physical Chemistry C n °113, 5381-5389, 2009.
[2] Quites, F. J.; Germino, J. C.; Atvars. T. D. Z. Improvement in the emission properties of a luminescent anionic dyeintercalated between the lamellae of zinc hydroxide-layered. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects n ° 459, 194-201, 2014.
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