Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Inorganic nanomaterials are a class of advanced materials, which have been widespread in both science and nanotechnology. The use of nanomaterials in several areas makes nanoscience an interdisciplinary field. Some challenges, such as the type of synthesis and toxicity control should be explored, mainly because those materials can be controlled at the nanometer level by means of the synthesis variables. In this work, we performed the synthesis of cadmium telluride (CdTe) nanoparticles with the surface capped by a mixture of organic thiol stabilizers such as mercaptopropionic acid (MPA), cysteine (CYS), glutathione (GLU), and biopolymer sodium alginate (ALG). Synthesis were performed by two distinct aqueous methods hydrothermal and reflux and the synthesis parameters such as pH and ratio Cd/Te/stabilizer were fixed based on the literature. The colloidal dispersions obtain present remain stable for at least 3 months (time observed so far). Optical absorption spectra of all mixtures of CdTe - stabilizers presented a red shift with increasing synthesis time, and furthermore, the position of this band was at a wavelength below the bulk CdTe (790 nm). The emission spectra in all cases were intense, with little difference between them. The diameter of the particles, calculated from an empirical equation from the of maximum absorption wavelength, were comparable compared to those obtained by X-ray diffraction (XRD) (Scherrer equation) as well as transmission electron microscopy (TEM). The results from the
three techniques agreed very well for CdTe via reflux. However for hydrothermal synthesis it was not possible to determine the diameter of the particles by TEM due to morphology of nanostructured aggregates. The crystal structures as obtained by XRD indicating the incorporation of sulfur atoms in the CdTe structure, in agreement to the literature for this type of synthesis. Infrared spectroscopy confirmed the presence of organic stabilizers on the surface of CdTe. The morfology of samples identified by TEM/HRTEM was different depending on the method of syntesis aggregates for the hydrothermal samples and isolated particles for reflux samples so the mechanisms of nucleation and growth were proposed oriented attachment (OA) and Ostwald ripening (OR) for synthesis CdTe-hydrothermal and reflux, respectively. / Os nanomateriais inorgânicos são uma classe de materiais avançados, que vêm sendo difundidos tanto em ciência como em nanotecnologia. O uso destes materiais está localizado em diversas áreas de atuação, fazendo com que tal classe seja interdisciplinar. Alguns desafios como o tipo de síntese e a toxidade devem ser explorados, principalmente porque estes materiais podem ser controlados a nível nanométrico por meio das variáveis de síntese. Neste trabalho, foi realizada a síntese de nanopartículas de Telureto de Cádmio (CdTe) com a superfície coberta pela mistura de estabilizantes orgânicos tióis tais como, ácido mercaptopropiônico (MPA), cisteína (CYS) e glutationa (GLU) e o biopolímero alginato de sódio (ALG). Esta síntese foi realizada por dois métodos aquosos, via hidrotermal e refluxo, e os parâmetros de síntese como pH e relação Cd/Te/estabilizante foram fixos com base na literatura. As dispersões coloidais obtidas apresentaram-se com estabilidade coloidal por pelo menos 3 meses (tempo observado até o momento). Os espectros eletrônicos de absorção óptica de todas as misturas de CdTe-estabilizantes se apresentaram largos, com deslocamento para o vermelho com o aumento do tempo de síntese, e além disso, a posição desta banda estava em comprimento de onda abaixo do CdTe bulk (790 nm), indicando confinamento quântico. Os espectros de emissão em todos os casos foram intensos e com pouca diferença entre os mesmos. Os diâmetros das partículas foram calculados usando-se uma fórmula empírica, a partir do comprimento de onda máximo de absorção e comparado aos resultados obtidos por difratometria de raios X (XRD) (equação de Scherrer) e por microscopia eletrônica de transmissão (TEM). Os resultados das três técnicas corroboram entre si para as amostras de CdTe via refluxo. Contudo, no caso do hidrotermal, não foi possível determinar os diâmetros por TEM porque a morfologia foi de agregados nanoestruturados. As estruturas cristalinas forma obtidas por XRD, indicando a incorporação de átomos de enxofre na estrutura do CdTe, estando de acordo com a literatura para o tipo de síntese. A espectroscopia de infravermelho confirmou a presença dos estabilizantes orgânicos na superfície do CdTe. A morfologia identificada por TEM/HRTEM das amostras sintetizadas pelas duas sínteses foi diferente agregados para a síntese hidrotermal e partículas isoladas para refluxo sendo que os mecanismos proposto para nucleação e crescimento foram o oriented attachment (OA) e o Ostwald ripening (OR) para CdTe-hidrotermal e o CdTe-refluxo, respectivamente.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:ri.ufs.br:riufs/3486 |
| Date | 09 February 2012 |
| Creators | Matos, Charlene Regina Santos |
| Contributors | Gimenez, Iara de Fátima |
| Publisher | Universidade Federal de Sergipe, Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFS, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFS, instname:Universidade Federal de Sergipe, instacron:UFS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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