Nanopartículas de ouro sintetizadas em solução aquosa foram transferidas para o solvente orgânico Dimetil Sulfóxido (DMSO), o qual apresenta seção de choque Raman superior à da água, com a intenção de gerar Espalhamento Raman Estimulado no interior de uma bra de núcleo oco preenchida com a nova suspensão coloidal. Nosso propósito é explorar a não-linearidade do meio modi cada pelas inclusões metálicas, observando o sinal Raman gerado e os per s espectral e temporal do laser de bombeamento após sua propagação através do colóide. O espectro de Absorbância do colóide orgânico preparado apresentou comportamento diferente do esperado pela mudança de índice de refração. Baseado na teoria de Mie, a simulação da constante dielétrica da nanopartícula foi realizada a m de explicar o também incomum comportamento experimental observado nos espectros de Absorbância de colóides binários (água e DMSO) preparados com diferentes frações volumétricas de DMSO. / Gold nanoparticles synthesized in aqueous solution were transferred to the organic solvent Dimethyl Sulfoxide (DMSO), which has a greater Raman cross section than water, with the intent to generate Stimulated Raman Scattering inside a hollow core ber lled with the new colloidal suspension. Our purpose is to explore the medium nonlinearity modi ed by the metallic inclusions, observing the generated Raman signal and the pump laser spectral and temporal pro les after propagation through the colloid. The Absorbance spectrum of the prepared organic colloid showed a di erent behavior than the expected by the refractive index change. Based on Mie theory, simulation of the nanoparticle dielectric constant was performed in order to explain the also unusual experimental behavior observed in the Absorbance spectra of binary colloids (water and DMSO) prepared with di erent DMSO volume fractions.

Nanopartículas de ouro sintetizadas em solução aquosa foram transferidas para o solvente orgânico Dimetil Sulfóxido (DMSO), o qual apresenta seção de choque Raman superior à da água, com a intenção de gerar Espalhamento Raman Estimulado no interior de uma bra de núcleo oco preenchida com a nova suspensão coloidal. Nosso propósito é explorar a não-linearidade do meio modi cada pelas inclusões metálicas, observando o sinal Raman gerado e os per s espectral e temporal do laser de bombeamento após sua propagação através do colóide. O espectro de Absorbância do colóide orgânico preparado apresentou comportamento diferente do esperado pela mudança de índice de refração. Baseado na teoria de Mie, a simulação da constante dielétrica da nanopartícula foi realizada a m de explicar o também incomum comportamento experimental observado nos espectros de Absorbância de colóides binários (água e DMSO) preparados com diferentes frações volumétricas de DMSO. / Gold nanoparticles synthesized in aqueous solution were transferred to the organic solvent Dimethyl Sulfoxide (DMSO), which has a greater Raman cross section than water, with the intent to generate Stimulated Raman Scattering inside a hollow core ber lled with the new colloidal suspension. Our purpose is to explore the medium nonlinearity modi ed by the metallic inclusions, observing the generated Raman signal and the pump laser spectral and temporal pro les after propagation through the colloid. The Absorbance spectrum of the prepared organic colloid showed a di erent behavior than the expected by the refractive index change. Based on Mie theory, simulation of the nanoparticle dielectric constant was performed in order to explain the also unusual experimental behavior observed in the Absorbance spectra of binary colloids (water and DMSO) prepared with di erent DMSO volume fractions.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-11-08T18:19:20Z No. of bitstreams: 1 2017_LizbetLéonFélix.pdf: 6603787 bytes, checksum: 4f2c3bbcccba6f671f15a7d900c6afa6 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-11-24T16:48:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_LizbetLéonFélix.pdf: 6603787 bytes, checksum: 4f2c3bbcccba6f671f15a7d900c6afa6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-24T16:48:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_LizbetLéonFélix.pdf: 6603787 bytes, checksum: 4f2c3bbcccba6f671f15a7d900c6afa6 (MD5) Previous issue date: 2017-11-24 / Neste trabalho, é apresentado o estudo sobre a síntese e caracterização estrutural, morfológica e magnética, assim como testes de absorção de calor de nanopartículas (NPs) de magnetita (Fe3O4) com e sem recobrimento deouro. Inicialmente, foram sintetizadas NPs de Fe3O4 por trêsmétodos químicos: decomposição térmica, coprecipitação e hidrólise oxidativa. Os resultados de difração de raios-X (DRX) indicam a formação de NPs de Fe3O4 com diâmetros cristalinos médios de 6,2 nm, 10,1 nm e 18,5 nm, respectivamente. Estes resultados foram confirmados através da análise de imagens de microscopia eletrônica de transmissão (MET). O estudo detalhado das propriedades magnéticas indica que as NPs sintetizadas por coprecipitação e decomposição térmica mostraram comportamento superparamagnético governado por interações interpartículas, que são mais fortes para as nanopartículas sintetizadas por coprecipitação. As NPs sintetizadas por hidrólise oxidativa, mostraram comportamento ferromagnético na temperatura de 300 K. Nestas NPs observou-se a ocorrência de transição de Verwey em ~ 96 K. Experimentos de absorção de potência específica (AEP) realizados nas NPs, sintetizadas por decomposição térmica (6,2 nm de diâmetro), resultaram em AEP máximo de69,5 Wg-1em temperatura de aquecimento de até 45°C. Foi realizada a síntese de NPs com estrutura núcleo/casca de ouro/magnetita (Au/Fe3O4) pelo método de decomposição térmica. Os resultados obtidos de MET revelaram a presença de um núcleo de Au de tamanho médio, 〈d〉= (6,9±1.0) nm rodeado por uma casca de Fe3O4 com espessura média de ≈3.5 nm. A formação da estrutura Au/Fe3O4 foi confirmada por imagens de microscopia eletrônica de varredura por transmissão de campo escuro anular de alto ângulo. As propriedades magnéticas revelaram que a casca de Fe3O4 crescida sobre a superfície do núcleo de Au apresenta comportamento superparamagnético com uma temperatura de bloqueio de ~ 59 K. Verificou-se a presença de regiões magneticamente desordenadas localizadas na parte interna e externa da superfície da casca de Fe3O4, cuja temperatura de congelamento é de T~40 K, acima da qual o campo “Exchange bias” entre esta camada desordenada e a parte ordenada da casca de Fe3O4desaparece. Foram sintetizadas NPs de Fe3O4 recobertas compolietilanoimina (PEI) usando o método de hidrólise oxidativa. Estas NPs foram recobertas com NPs de Au (Fe3O4-PEI@Au). A caracterização por MET revelou a formação de NPs de Au de 〈d〉 = (3,9 ± 0,2) nmsobre a superfície das NPsde Fe3O4cujo tamanho médio é de 〈d〉= (49,2 ± 3,5) nm. Este resultado foi confirmado por imagens de microscopia de campo escuro e por DRX. Foi constatado que a presença do Au na superfície não exerce influência nas propriedades magnética das NPsde Fe3O4-PEI@Au, e estas possuem comportamento ferromagnético a 300 K. Experimentos in vitro na linhacelularBV2 revelou baixa toxidade destas NPs em concentrações de até 100 μg/mL. A captação celular revelou que as NPs se aderem à membrana celular, enquanto uma fração significativa agrega-se intracelularmente. Testes in vitro realizados para obter a eficiência doAEP das NPs em água e cultivo celularsob a ação de um campo alternado foram bem-sucedidos. Além disso, viu-se que as NPs de Fe3O4-PEI@Aumostraram pico de ressonância plasmônica em ~ 530 nm. / In this work, the study on the synthesis and structural, morphological and magneticcharacterization, as well as heat absorption tests of nanoparticles (NPs) of magnetite (Fe3O4) with and without gold coating are presented. Initially, Fe3O4 NPs were synthesized by three chemical methods: thermal decomposition, co-precipitation and oxidative hydrolysis. The results of X-ray diffraction (XRD) indicate the formation of Fe3O4 NPs with average crystalline diameters of 6.2, 10.1 and 18.5 nm, respectively. These results were confirmed by transmission electron microscopy (TEM) image analysis. The detailed study of the magnetic properties indicates that the NPs synthesized by coprecipitation and thermal decomposition show a superparamagnetic behavior governed by interparticle interactions, which are stronger for the nanoparticles synthesized by coprecipitation. The NPs synthesized by oxidative hydrolysis, showed a ferromagnetic behavior at 300 K. In these NPs, the occurrence of Verwey transition in ~ 96 K was observed. Specific power absorption (SPA) experiment performed in NPs synthesized by thermal decomposition (6,2 nm in diameter) provided a maximum SPA of 69.5 Wg -1 and a heating temperature of up to 45 ° C. The synthesis of NPs with core/shell structure of gold/magnetite (Au/Fe3O4) by the thermal decomposition method was performed. The results obtained from TEM revealed the presence of Au nucleus with a medium-sized = (6.9±1.0) nm surrounded by a Fe3O4 shell with a mean thickness of ≈ 3.5 nm. The formation of the Au/Fe3O4 structure was confirmed by scanning electron microscopy images by high angle annular dark field transmission. The magnetic properties revealed that the Fe3O4 shell grown on the surface of the Au core exhibited a superparamagnetic behavior with a blocking temperature of ~ 59 K. The occurrence of magnetically disordered regions located on the inside and outside of the surface of the shell of Fe3O4, whose freezing temperature is T ~ 40 K, above which the "Exchange bias" field between this disordered layer and the ordered part of the Fe3O4 shell disappears. Fe3O4 NPs coated with polyethylanimine (PEI) were synthesized using the oxidative hydrolysis method. These NPs were coated with Au NPs (PEI-Fe3O4@Au). The characterization by TEM revealed the formation of Au NPs of = (3.9±0.2) nm on the surface of the Fe3O4 NPs whose mean size is = (49.2±3.5) nm. This result was confirmed by dark field imagingand XRD. It was determined that the presence of Au on the surface does not influence the magnetic properties of the PEI-Fe3O4@Au NPs, which show a ferromagnetic behavior at 300K. In vitro experiments in the BV2 cell line revealed a low toxicity of these NPs at concentrations up to 100 μg/mL. Cellular uptake has revealed that NPs adhere to the cell membrane and a significant fraction is aggregated intracellularly. In vitro tests of the SPA efficiency of NPs in water and cell culture under the action of an alternating field were successful. In addition, these PEI-Fe3O4@Au NPs were determined to show a resonant plasmon peak at ~ 530 nm.

Submitted by Sabrina Alessio Camacho null (sabrina.alessio@gmail.com) on 2018-02-28T15:16:28Z No. of bitstreams: 1 Tese_Sabrina Alessio Camacho.pdf: 5079527 bytes, checksum: 10f4f3ced26424a88ddd35b29e074c25 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Marlene Zaniboni null (zaniboni@bauru.unesp.br) on 2018-02-28T18:45:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 camacho_sa_dr_bauru.pdf: 5079527 bytes, checksum: 10f4f3ced26424a88ddd35b29e074c25 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-28T18:45:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 camacho_sa_dr_bauru.pdf: 5079527 bytes, checksum: 10f4f3ced26424a88ddd35b29e074c25 (MD5) Previous issue date: 2018-01-24 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O presente trabalho abrange a síntese de nanopartículas metálicas com propriedades plasmônicas específicas incorporadas a filmes finos nanoestruturados de moléculas de interesse, como metaloporfirinas e outras. Nanopartículas de ouro (AuNPs 16 nm) foram incorporadas a filmes Langmuir-Blodgett (LB) de metaloporfirina visando o efeito SERS (espalhamento Raman amplificado em superfície). A incorporação das AuNPs se deu por codeposição, a partir das interações entre as AuNPs (presentes na subfase do filme de Langmuir) e as moléculas de metaloporfirina (espalhadas na interface ar/água). Nanopartículas de ouro recobertas com sílica (Au-SHINs), com tamanhos diferentes (40 e 100 nm) e mesma espessura de recobrimento (10 nm), também foram incorporadas em filmes LB e em solução aquosa visando o efeito SEF (fluorescência amplificada em superfície). Três variáveis foram aplicadas para aumentar a fluorescência: tamanho de nanopartícula, agregação e temperatura da amostra. Resultados teóricos e experimentais mostraram que as Au-SHINs 100 nm apresentam uma intensidade de amplificação cerca de 3 vezes maior e um espalhamento 2 ordens de grandeza maior que as Au-SHINs 40 nm, levando a maiores fatores de amplificação (EF). Além disso, a agregação das Au-SHINs com eletrólito e a diminuição da temperatura da amostra também resultou em maiores EF. Visando uma aplicação ambiental, AuNPs 100 nm e Au-SHINs 100 nm recobertas com 4 nm de sílica foram aplicadas na detecção do herbicida ametrina. Soluções etanólicas com concentração de 10-5 mol/L em coloides de AuNPs e Au-SHINs foram detectadas via SERS. Já em cana-de-açúcar, a detecção foi possível somente com AuNPs, porém, com concentrações no intervalo de 10-4 a 10-8 mol/L, sendo 5,3 x 10-8 mol/L o limite máximo de resíduos de ametrina permitido em produtos agrícolas. Visando uma aplicação biológica, Au-SHINs 100 nm recobertas com 10 e 4 nm de sílica foram utilizadas na fabricação de SEF e SERS tags, respectivamente, para detecção dos antígenos IgM e do vírus da Zika em plataformas de imunoensaio. Os limites de detecção alcançados foram de 5,0 e 12,5 ng/mL para os antígenos IgM e Zika, respectivamente. Neste último caso foi possível a distinção com antígenos da Dengue, evitando a reatividade cruzada, um entrave freqüentemente encontrado em ensaios de diagnóstico da Zika. / The present work covers the synthesis of metallic nanoparticles with specific plasmonic properties incorporated into nanostructured thin films of target molecules, as metalloporphyrins and others. Gold nanoparticles (AuNPs 16 nm) were incorporated into Langmuir-Blodgett (LB) films of metalloporphyrin aiming the SERS effect (surface-enhanced Raman spectroscopy). AuNPs were incorporated by co-deposition, taking advantage of the interaction between the AuNPs (in the Langmuir film subphase) and the metalloporphyrin molecules (sprayed at the air/water interface). Gold shell-isolated nanoparticles (Au-SHINs), with different sizes (40 and 100 nm) and same silica shell thickness (10 nm), were also incorporated into LB films and in aqueous solution targeting the SEF effect (surface-enhanced fluorescence). Three variables were applied to increase the fluorescence: size of nanoparticle, aggregation and sample temperature. Theoretical and experimental results showed that the Au-SHINs 100 nm have an enhancement intensity about 3 times higher and a scattering 2 orders of magnitude higher than the Au-SHINs 40 nm, leading to higher enhancement factors (EF). Besides, the aggregation of Au-SHINs with electrolyte and the sample temperature decreased also resulted to higher EF. Aiming an environmental application, AuNPs 100 nm and Au-SHINs 100 nm coated with 4 nm of silica were applied to detect the herbicide ametryn. Ethanolic solution with concentration of 10-5 mol/L in AuNPs and Au-SHINs colloids were detected via SERS. While in sugar cane, the detection was only possible with AuNPs, however, with concentrations at the range from 10-4 to 10-8 mol/L, being 5.3 x 10-8 mol/L the maximum residual limit of ametryn allowed in agricultural products. Aiming a biological application, Au-SHINs 100 nm coated with 10 and 4 nm of silica were used in the development of SEF and SERS tags, respectively, for detecting IgM and Zika virus antigens on immunoassay platforms. The limits of detection were 5.0 and 12.5 ng/mL for IgM and Zika antigens, respectively. In the latter, it was possible the distinction with Dengue antigens, preventing the cross-reactivity, an obstacle frequently found in diagnostic assays of Zika. / 2013/01897-4

Nanopartículas de ouro sintetizadas em solução aquosa foram transferidas para o solvente orgânico Dimetil Sulfóxido (DMSO), o qual apresenta seção de choque Raman superior à da água, com a intenção de gerar Espalhamento Raman Estimulado no interior de uma bra de núcleo oco preenchida com a nova suspensão coloidal. Nosso propósito é explorar a não-linearidade do meio modi cada pelas inclusões metálicas, observando o sinal Raman gerado e os per s espectral e temporal do laser de bombeamento após sua propagação através do colóide. O espectro de Absorbância do colóide orgânico preparado apresentou comportamento diferente do esperado pela mudança de índice de refração. Baseado na teoria de Mie, a simulação da constante dielétrica da nanopartícula foi realizada a m de explicar o também incomum comportamento experimental observado nos espectros de Absorbância de colóides binários (água e DMSO) preparados com diferentes frações volumétricas de DMSO. / Gold nanoparticles synthesized in aqueous solution were transferred to the organic solvent Dimethyl Sulfoxide (DMSO), which has a greater Raman cross section than water, with the intent to generate Stimulated Raman Scattering inside a hollow core ber lled with the new colloidal suspension. Our purpose is to explore the medium nonlinearity modi ed by the metallic inclusions, observing the generated Raman signal and the pump laser spectral and temporal pro les after propagation through the colloid. The Absorbance spectrum of the prepared organic colloid showed a di erent behavior than the expected by the refractive index change. Based on Mie theory, simulation of the nanoparticle dielectric constant was performed in order to explain the also unusual experimental behavior observed in the Absorbance spectra of binary colloids (water and DMSO) prepared with di erent DMSO volume fractions.

Neste trabalho, foram preparados compactos nanoestruturados de sílica com alta densidade, duros e com propriedades ópticas de interesse que são resultantes da presença das nanopartículas de ouro (AuNPs) dispersas na matriz de sílica. Estes compactos foram obtidos a partir da compactação a alta pressão 7,7 GPa, (aproximadamente 76.000 atm) de sílicas preparadas pelo método sol-gel e dopadas com AuNPs. A suspensão coloidal de nanopartículas de ouro usada para realizar a dopagem foi sintetizada pelo método de Turkevich, sendo usado o polímero PVP (polivinilpirrolidona) como agente estabilizante. Variou-se a quantidade de solução de AuNPs e o tipo de catalisador para a preparação das sílicas dopadas. Para estudar a influência da presença das AuNPs e os efeitos da alta pressão na microestrutura das sílicas dopadas, usaram-se técnicas de: a) adsorção-dessorção de nitrogênio para determinação da área específica, do volume e da distribuição de tamanho de poros; b) microscopia eletrônica de transmissão para se obter informações morfológicas do tamanho, forma e dispersão das nanopartículas na matriz de sílica; c) espectroscopia no UV-Vis para estudar as propriedades ópticas das sílicas antes e após a compactação, d) microdureza Vickers para estudar as propriedades físicas dos compactos, e e) picnometria para a determinação da densidade dos compactos. Os resultados de espectroscopia no UV-Vis mostraram que nos materiais obtidos mantiveram-se as propriedades ópticas das AuNPs antes e após a compactação. Os resultados das isotermas de adsorção-dessorção de nitrogênio mostraram que com a dopagem há um aumento da área específica dos xerogéis e que a compactação promove uma diminuição da área específica e fechamentos dos poros dos materiais. As imagens de MET das sílicas dopadas mostraram as nanopartículas de ouro em forma esférica e que o processamento em alta pressão promoveu um aumento significativo do tamanho dessas nanopartículas que pode ter sido causado por aglomeração. Os resultados das análises físicas dos compactos mostraram que foram obtidos compactos duros e densos. / In this work, were prepared nanostructured silica compacts with high density, hard and with important optical properties resulting from the presence of gold nanoparticles (AuNPs) dispersed in the silica matrix. These compacts were obtained by the compression, at high pressure 7.7 GPa (approximately 76.000 atm), of silica powders prepared by sol-gel method and doped with AuNPs. The colloidal suspension of gold nanoparticles used to perform the doping was synthesized by the method of Turkevich, being used the polymer PVP (polyvinylpyrrolidone) as a stabilizer. A varied amount of solution of AuNPs and two type of catalyst for the preparation of doped silica was used. To study the influence of the presence of AuNPs and the effects of high pressure on the microstructure of doped silica, the techniques used were: a) Nitrogen adsorption-desorption for the determination of specific area, volume and pore size distribution of b ) transmission electron microscopy to obtain morphological information of the size, shape and dispersion of nanoparticles in silica matrix, c) UV-Vis spectroscopy to study the optical properties of silica before and after compaction, d) Vickers microhardness to study the physical properties of the compacts, and e) pycnometry for determining the density of the compacts. The results of the UV-Vis spectroscopy showed that the materials obtained kept the optical properties of AuNPs before and after compaction. The results of nitrogen adsorption-desorption isotherms showed that the doping promoted an increase in the specific area of xerogels and that the compression promotes a decrease in the specific area and locks the pores of materials. The TEM images of the doped silica showed that gold nanoparticles presented spherical shape and the processing it high pressure promoted a significant increase in the size of these nanoparticles possibly caused by agglomeration. The results of physical analysis showed that the compacts were hard and dense.

Neste trabalho, foram preparados compactos nanoestruturados de sílica com alta densidade, duros e com propriedades ópticas de interesse que são resultantes da presença das nanopartículas de ouro (AuNPs) dispersas na matriz de sílica. Estes compactos foram obtidos a partir da compactação a alta pressão 7,7 GPa, (aproximadamente 76.000 atm) de sílicas preparadas pelo método sol-gel e dopadas com AuNPs. A suspensão coloidal de nanopartículas de ouro usada para realizar a dopagem foi sintetizada pelo método de Turkevich, sendo usado o polímero PVP (polivinilpirrolidona) como agente estabilizante. Variou-se a quantidade de solução de AuNPs e o tipo de catalisador para a preparação das sílicas dopadas. Para estudar a influência da presença das AuNPs e os efeitos da alta pressão na microestrutura das sílicas dopadas, usaram-se técnicas de: a) adsorção-dessorção de nitrogênio para determinação da área específica, do volume e da distribuição de tamanho de poros; b) microscopia eletrônica de transmissão para se obter informações morfológicas do tamanho, forma e dispersão das nanopartículas na matriz de sílica; c) espectroscopia no UV-Vis para estudar as propriedades ópticas das sílicas antes e após a compactação, d) microdureza Vickers para estudar as propriedades físicas dos compactos, e e) picnometria para a determinação da densidade dos compactos. Os resultados de espectroscopia no UV-Vis mostraram que nos materiais obtidos mantiveram-se as propriedades ópticas das AuNPs antes e após a compactação. Os resultados das isotermas de adsorção-dessorção de nitrogênio mostraram que com a dopagem há um aumento da área específica dos xerogéis e que a compactação promove uma diminuição da área específica e fechamentos dos poros dos materiais. As imagens de MET das sílicas dopadas mostraram as nanopartículas de ouro em forma esférica e que o processamento em alta pressão promoveu um aumento significativo do tamanho dessas nanopartículas que pode ter sido causado por aglomeração. Os resultados das análises físicas dos compactos mostraram que foram obtidos compactos duros e densos. / In this work, were prepared nanostructured silica compacts with high density, hard and with important optical properties resulting from the presence of gold nanoparticles (AuNPs) dispersed in the silica matrix. These compacts were obtained by the compression, at high pressure 7.7 GPa (approximately 76.000 atm), of silica powders prepared by sol-gel method and doped with AuNPs. The colloidal suspension of gold nanoparticles used to perform the doping was synthesized by the method of Turkevich, being used the polymer PVP (polyvinylpyrrolidone) as a stabilizer. A varied amount of solution of AuNPs and two type of catalyst for the preparation of doped silica was used. To study the influence of the presence of AuNPs and the effects of high pressure on the microstructure of doped silica, the techniques used were: a) Nitrogen adsorption-desorption for the determination of specific area, volume and pore size distribution of b ) transmission electron microscopy to obtain morphological information of the size, shape and dispersion of nanoparticles in silica matrix, c) UV-Vis spectroscopy to study the optical properties of silica before and after compaction, d) Vickers microhardness to study the physical properties of the compacts, and e) pycnometry for determining the density of the compacts. The results of the UV-Vis spectroscopy showed that the materials obtained kept the optical properties of AuNPs before and after compaction. The results of nitrogen adsorption-desorption isotherms showed that the doping promoted an increase in the specific area of xerogels and that the compression promotes a decrease in the specific area and locks the pores of materials. The TEM images of the doped silica showed that gold nanoparticles presented spherical shape and the processing it high pressure promoted a significant increase in the size of these nanoparticles possibly caused by agglomeration. The results of physical analysis showed that the compacts were hard and dense.

Neste trabalho, foram preparados compactos nanoestruturados de sílica com alta densidade, duros e com propriedades ópticas de interesse que são resultantes da presença das nanopartículas de ouro (AuNPs) dispersas na matriz de sílica. Estes compactos foram obtidos a partir da compactação a alta pressão 7,7 GPa, (aproximadamente 76.000 atm) de sílicas preparadas pelo método sol-gel e dopadas com AuNPs. A suspensão coloidal de nanopartículas de ouro usada para realizar a dopagem foi sintetizada pelo método de Turkevich, sendo usado o polímero PVP (polivinilpirrolidona) como agente estabilizante. Variou-se a quantidade de solução de AuNPs e o tipo de catalisador para a preparação das sílicas dopadas. Para estudar a influência da presença das AuNPs e os efeitos da alta pressão na microestrutura das sílicas dopadas, usaram-se técnicas de: a) adsorção-dessorção de nitrogênio para determinação da área específica, do volume e da distribuição de tamanho de poros; b) microscopia eletrônica de transmissão para se obter informações morfológicas do tamanho, forma e dispersão das nanopartículas na matriz de sílica; c) espectroscopia no UV-Vis para estudar as propriedades ópticas das sílicas antes e após a compactação, d) microdureza Vickers para estudar as propriedades físicas dos compactos, e e) picnometria para a determinação da densidade dos compactos. Os resultados de espectroscopia no UV-Vis mostraram que nos materiais obtidos mantiveram-se as propriedades ópticas das AuNPs antes e após a compactação. Os resultados das isotermas de adsorção-dessorção de nitrogênio mostraram que com a dopagem há um aumento da área específica dos xerogéis e que a compactação promove uma diminuição da área específica e fechamentos dos poros dos materiais. As imagens de MET das sílicas dopadas mostraram as nanopartículas de ouro em forma esférica e que o processamento em alta pressão promoveu um aumento significativo do tamanho dessas nanopartículas que pode ter sido causado por aglomeração. Os resultados das análises físicas dos compactos mostraram que foram obtidos compactos duros e densos. / In this work, were prepared nanostructured silica compacts with high density, hard and with important optical properties resulting from the presence of gold nanoparticles (AuNPs) dispersed in the silica matrix. These compacts were obtained by the compression, at high pressure 7.7 GPa (approximately 76.000 atm), of silica powders prepared by sol-gel method and doped with AuNPs. The colloidal suspension of gold nanoparticles used to perform the doping was synthesized by the method of Turkevich, being used the polymer PVP (polyvinylpyrrolidone) as a stabilizer. A varied amount of solution of AuNPs and two type of catalyst for the preparation of doped silica was used. To study the influence of the presence of AuNPs and the effects of high pressure on the microstructure of doped silica, the techniques used were: a) Nitrogen adsorption-desorption for the determination of specific area, volume and pore size distribution of b ) transmission electron microscopy to obtain morphological information of the size, shape and dispersion of nanoparticles in silica matrix, c) UV-Vis spectroscopy to study the optical properties of silica before and after compaction, d) Vickers microhardness to study the physical properties of the compacts, and e) pycnometry for determining the density of the compacts. The results of the UV-Vis spectroscopy showed that the materials obtained kept the optical properties of AuNPs before and after compaction. The results of nitrogen adsorption-desorption isotherms showed that the doping promoted an increase in the specific area of xerogels and that the compression promotes a decrease in the specific area and locks the pores of materials. The TEM images of the doped silica showed that gold nanoparticles presented spherical shape and the processing it high pressure promoted a significant increase in the size of these nanoparticles possibly caused by agglomeration. The results of physical analysis showed that the compacts were hard and dense.

Made available in DSpace on 2018-08-01T20:28:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10037_Dissertação_Débora Machado Ferreira.pdf: 4120909 bytes, checksum: ee64255bc33c0e0860f2451e16f34f43 (MD5) Previous issue date: 2016-06-06 / A nanotecnologia tem recebido uma grande atenção, nas últimas décadas, devido às suas promissoras aplicações. As nanopartículas possuem aplicações em diversas áreas, como na área farmacêutica (sistemas de entrega de fármacos, cosméticos); indústria têxtil (roupas com propriedades antimicrobianas); medicina diagnóstica (imagem, biossensores de alta eficiência); energia (painéis solares); biorremediação, entre outros. Síntese convencional de nanopartículas pode envolver processos químicos e físicos caros que costumam usar materiais tóxicos com potenciais riscos tais como toxicidade ambiental, citotoxicidade e carcinogenicidade. Os problemas de toxicidade surgem a partir das substâncias como solventes orgânicos, agentes redutores e estabilizadores que são usados para evitar a aglomeração dos coloides. Como resultado, a presença destes agentes de toxicidade sobre as nanopartículas sintetizadas pode impedir sua aplicação biomédica. No entanto, todos estes fatores podem ser controlados através da produção mediada biologicamente. Por isso síntese de nanomateriais utilizando extratos vegetais se mostra um método rápido e não tóxico para a produção de nanopartículas metálicas. Esse método, também chamado de síntese verde, busca a utilização de compostos naturais como agentes redutores, proporcionando uma alternativa sustentável aos produtos tóxicos. Aqui propomos uma rota de síntese verde para a preparação de nanopartículas de ouro na presença de uma fração da resina de Virola oleifera baseada no planejamento fatorial tendo como variáveis concentração do extrato e pH. Caracterizamos utilizando espectroscopia UV-vis, espectroscopia RAMAN, espectroscopia FT-IR, MET, DLS e potencial zeta. Neste caso, o extrato vegetal utilizado foi capaz de reduzir o sal metálico, constatado pelo espectro de absorção na região do UV-vis, e fornecer estabilidade. As nanopartículas foram funcionalizadas com o extrato vegetal utilizado como foi observado no perfil de bandas da análise que mostra ligações químicas que ocorrem em sistemas híbridos de AuNPs. Também apresentaram boa dispersividade e tamanho homogêneo. Esperamos que este estudo contribua como uma alternativa às rotas tradicionais e tenha uma promissora aplicação biológica.

Made available in DSpace on 2018-08-01T21:35:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11752_DISSERTACAO_DaniloSoaresCosta.pdf: 4266906 bytes, checksum: e6c450d015cbc770dcb26ae4a723a7f3 (MD5) Previous issue date: 2017-08-31 / Recentemente, nanocarreadores constituídos de peptídeos sintéticos conjugados com nanopartículas de ouro (AuNP) têm sido considerados uma plataforma eficiente para a entrega de imunógenos e consequente produção de anticorpos. Apesar de as nanovacinas metálicas superarem problemas decorrentes da vacinação tradicional com patógenos vivos atenuados ou patógenos inativados, a aplicação e a estabilidade das nanobiointerfaces em sistemas biológicos continuam sendo uma lacuna questionável que se relaciona com o método de conjugação. Este trabalho descreve a bioconjugação via atração eletrostática e ligação covalente de peptídeos imunogênicos na superfície de nanoesferas de ouro e avalia sua estabilidade em uma ampla gama de concentrações de sal e pH. O software Protean® foi usado para predizer as sequências imunogênicas na proteína não estrutural 1 (NS1) dos 04 sorotipos do vírus da dengue (DENV), que foram sintetizado em fase sólida e caracterizado com HPLC e ICP-MS. Técnicas como UV-vis, Fluorimetria, FTIR, Raman, Potencial Zeta e DLS, bem como TEM foram empregadas para caracterizar ambas as abordagens eletrostática e covalente antes e depois da bioconjugação. A interação entre o peptídeo derivado de DENV1 NS1 com AuNP demonstrou melhor eficiência no processo de ligação e na estabilidade do nanbiomaterial conjugado para ambas as abordagens. Logo, esses dados abrem novas perspectivas para o uso de nanobioconjugados com peptídeos imunogênicos como plataformas para entrega de fármacos / imunógenos.