Essa tese teve por objetivo desenvolver nanopartículas conjugadas, magnetofluorescentes, de alta performance, com base na associação de semicondutores nanocristalinos do tipo II-VI, do inglês quantum dots, com nanopartículas de óxido de ferro não-estequiométricas, em regime superparamagnético, para aplicações em ensaios não destrutivos. Foram testadas três tipos de nanopartículas de óxido de ferro para atuarem como potenciais plataformas magnéticas de ancoramento. Esses materiais foram caracterizados por diversas técnicas e, dentre elas, uma nova metodologia de pesagem externa desenvolvida para a avaliação da magnetização de saturação e para o estudo de processos magnetoforéticos. Os semicondutores nanocristalinos do tipo II-VI foram sintetizados, em meio aquoso, por uma nova metodologia, com controle cinético em tempo real que se mostrou ser uma ferramenta poderosa na investigação dos processos sintéticos. Os conjugados magnetofluorescentes foram desenvolvidos a partir da combinação adequada entre as nanopartículas de óxido de ferro e os quantum dots, utilizando brometo de hexadeciltrimetilamônio, CTAB, como espaçador químico. O material assim obtido foi caracterizado por microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução, por espectrofluorometria, por espectroscopia eletrônica e por medidas de magnetização de amostra vibrante. Suas características ópticas e magnéticas foram exploradas com sucesso em testes iniciais de corpos de prova, na identificação de fendas estruturais por meio de ensaios magneto-luminescentes de caráter não destrutivos. / This Ph.D dissertation focused on the development of high performance magneto-fluorescent-conjugated nanoparticles, combining tunable II-VI quantum dots and surface modified-non-stoichiometric iron oxide nanoparticles, aiming application in non-destructive assays. Three types of iron oxide nanoparticles were synthesized as magnetic anchoring platforms. These materials were characterized by means of several techniques, and a new methodology of external weighting with analytical balances was developed to evaluate the saturation magnetization of the samples and to investigate the magnetophoretic process. The water-soluble quantum dots were obtained by means of kinetically controlled synthesis, which were monitored in real-time, providing a powerful technique in the investigation of synthetic pathways. The magneto-fluorescentconjugated nanoparticles were assembled by the appropriate combination of the constituents with surfactant species, acting as spacers in order to minimize the Förster Resonance Energy Transfer mechanisms (FRET). Such new probes were characterized by high resolution transmission electron microscopy, fluorescence and electronic spectroscopy, and by vibrating sample magnetometer, and were successfully tested in the in non-destructive assays for the detection of fractures in metallic structures.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-27042018-084205 |
| Date | 18 December 2017 |
| Creators | de Melo, Fernando Menegatti |
| Contributors | Toma, Henrique Eisi |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Reter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais. |
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