Nanopartículas de maguemita complexadas com ácido oleico

Abstract

O uso efetivo de nanopartículas (NPs) magnéticas para uma dada aplicação é baseado principalmente nas suas características, as quais dependem dos processos de obtenção. O objetivo deste trabalho, é investigar as propriedades de NPs de maguemita cobertas com ácido oleico (AO) em função das condições de síntese. A síntese das amostras foi realizada em três etapas: obtenção da NPs de magnetita, oxidação das mesmas e tratamento superficial das NPs para adsorção de ácido oleico. Em seguida, as NPs foram diluídas em um meio adequado para produção do fluido magnético. Dois lotes de amostras foram produzidos, sendo que o primeiro foi utilizado como modelo para investigar a estabilidade estrutural de NPs de maguemita em função da concentração de ácido oléico adsorvido na superfície. No segundo, as NPs foram sintetizadas variando-se as condições da etapa de oxidação da magnetita. A oxidação foi realizada por borbulhamento de O2 e por tratamento com soluções de nitrato férrico. A influência das condições de preparação sobre as propriedades químicas e estruturais das NPs, bem como sobre o processo de adsorçao da molécula de ácido oleico na superfíce das NPs, foi estudada utilizando-se as técnicas de espectroscopia Raman e no infravermelho. As NPs funcionalizadas com AO apresentaram maior estabilidade química com relação á incidência do laser, quando comparadas com as não cobertas. A estabilidade estrutural das amostras cobertas com AO, sob incidência do laser, está relacionada com a quantidade de AO associada à superfície das NPs. Observou-se também que as condições de oxidação influenciam no número de moléculas de AO adsorvidas na superfície das NPs. ___________________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The effective use of a magnetic nanoparticle (NP) for a given application is primarily based on its physical and physicochemical characteristics, such as morphological and compositional features,and the possibility of producing the particle surface to promote specific interactions with different targets. The main objective of this work is to investigate the properties of maghemite nanoparticles capped with oleic acid (OA) towards synthesis conditions. In the first part of this work, maghemite nanoparticles capped with different concentrations of OA have been synthesized and their stabilities towards degradation have been investigated. By varying the experimental conditions of oleic acid adsorption, samples with different grafting coefficients of oleic acid molecules were obtained and investigated by using Raman and Infrared spectroscopy. The stability of oleic acid coated samples, under laser irradiation, is related with both the amount of oleic acid associated to the nanoparticle surface and the type of metal ion coordination. In the second part of this work, maghemite nanoparticles capped with oleic acid were synthesized in different conditions. Nanosized maghemite particles were obtained via oxidation of magnetite nanoparticles. The magnetite-to-maghemite oxidation was performed using two different routes, by bubbling of O2 and via treatment with ferric nitrate solution. The effect of the magnetite oxidation conditions on the adsorption process of oleic acid molecules on the nanoparticle surface has been investigated by Raman, Infrared spectroscopy. The amount of oleic acid permit a better chemical stability. It was observed too that the amount of oleic acid molecules adsorbed depends on the kind of oxidation of magnetite to maghemite.