Projeto de mestrado

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1. Resumo do projeto
Neste projeto são propostas sínteses de nanoestruturas metálicas de ouro (AuNps) e cobre (CuNPs) , a serem utilizadas como suporte de adsorbatos moleculares, que serão investigados pela técnica de espectroscopia de espalhamento Raman intensificada pela superfície (Surface-Enhanced Raman Scattering - SERS). Por esta técnica, nanoestruturas metálicas, com dimensões entre20 e 100 nm, capazes de localizar campos elétricos gigantes pela interação com as radiações incidente e espalhada, permitem a intensificação do sinal espectroscópico de moléculas adsorvidas em suas superfícies. Estas nanoestruturas metálicas também permitem investigar a adsorção molecular pela análise das alterações na banda de ressonância do plasmon de superfície localizado (Localized SurfacePlasmon Resonance- LSPR) do metal em espectros de extinção. A espectroscopia LSPR será, também, utilizada na investigação dos mesmos sistemas adsorbato/nanopartícula metálica.
Serão investigadas diferentes sínteses de nanopartículas de ouro, que permitam o controle sobre sua forma, e distribuição de tamanhos. Será investigada metodologia para disposição destas sobre um substrato bidimensional.Além disso, busca-se uma correlação entre os fatores geométricos e a elevação do sinal espectroscópico.
Entre os adsorbatos serão estudados compostos de interesse biológico como aminoácidos, peptídeos, hormônios. As propriedades químicas da superfície serão modificadas para que, pelo aumento da seletividade, permitam obter os espectros do adsorbato a partir de soluções muito diluídas. Desta forma,estudos envolvendo o limite de detecção destes compostos pelas espectroscopias SERS e LSPR serão realizados.

2. Justificativas e motivações
A nanociência é uma das principais áreas do conhecimento científico atual, que resultará em avanço fundamental para as mais diversas atividades humanas, como: medicina, técnicas analíticas, forense, ambiental. As aplicações biomédicas de metalnanopartículas iniciaram-se em 1970 quando Faulk[1] e outros passaram a usar sínteses de nanopartículas de metais nobres estudadas desde o século XIX por Faraday [2] e aprimoradas por Turkevich [3]. As nanoestruturas foram introduzidas numa gama de aplicações biológicas [4], além do grande avanço na química supramolecular [5]. Atualmente, há várias investigações utilizando AuNps , como transporte dadroga [6], terapia fotodinâmica [7], identificação de tecidos por marcadores espectroscópicos [8], bem como a utilização de CuNps para a detecção de diferentes adsorbatos orgânicos [9, 10]. A absorção ressonante da radiação eletromagnética incidente por Nps metálicas permite o uso em terapia fototérmica para o tratamento de câncer e outras doenças. [11]. Entre os métodos físico-químicosinvestigativos de adsorbatos que fazem uso de AuNps estão as espectroscopias, SERS (Surface-enhanced Raman scattering) e LSPR (Localized Surface plasmon resonance).
Na literatura há relatos sobre as diversas formas de se sintetizar AuNps. Dentre estas temos a redução do Au (III) a Au (0) pelo citrato introduzida por Turkevich em 1951 [3], sendo esta síntese estudada desde então. Partindo dessa observaçãoFrens [12] demonstrou claramente que a variação do tamanho das nanopartículas resultante da redução do citrato pode ser facilmente realizada pela simples alteração nas concentrações dos reagentes. Recentemente, Xiaohui et. al. [13], estudaram o fato, do citrato que é uma base fraca, alterar o pH da solução, influenciando desta forma na distribuição de tamanho e forma das AuNps. O tamanho e aforma das AuNps influenciam diretamente na análise SERS.
A síntese de CuNps é também bastante relatada na literatura, embora em menor número que as sínteses de AuNps, devido a menor estabilidade do colóide de cobre. No entanto, as CuNps apresentam normalmente espectros SERS mais intensos do que os obtidos para outros metais, como ouro e prata. Dada as aplicações potencias do cobre como um sensor...
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