Síntese e caracterização de polímeros de coordenação modificados com nanopartículas metálicas
Ano de defesa: | 2021 |
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Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
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Programa de Pós-graduação em Química
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Departamento: |
ICE – Instituto de Ciências Exatas
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País: |
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Palavras-chave em Português: | |
Área do conhecimento CNPq: | |
Link de acesso: | https://doi.org/10.34019/ufjf/di/2021/00345 https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/13714 |
Resumo: | Polímeros de coordenação são compostos formados por um ou mais ligantes polidentados (conectores) coordenados a cátions metálicos (nós) formando entidades de coordenação uni, bi ou tridimensionais. Neste contexto, as redes metalorgânicas, mais conhecidas como MOFs, são uma classe especial de polímeros de coordenação pois apresentam uma estrutura com dimensões porosas bem definidas. As redes metalorgânicas apresentam propriedades interessantes como alta cristalinidade, alta porosidade e boa estabilidade térmica. Uma das áreas que mais tem crescido nos últimos anos é a utilização de nanopartículas metálicas para modificação de polímeros de coordenação, em especial, nanoestruturas metálicas como ouro, prata e cobre que se destacam devido as suas propriedades plasmônicas. Esse tipo de modificação pode promover mudanças nas propriedades dos compostos, como as propriedades ópticas, por exemplo. Em especial, a intensificação de bandas Raman devido ao efeito de espalhamento Raman intensificado por superfície. No presente trabalho os polímeros de coordenação HKUST-1 (abreviação de Hong Kong University of Science and Technology) e JR-172 foram modificados com dois diferentes tipos de nanopartículas de ouro sintetizadas com borohidreto de sódio e sintetizadas com citrato de sódio. No primeiro caso o borohidreto de sódio resulta em tetrahidroxiborato como estabilizante das AuNPs e, no outro caso, o citrato de sódio que também o protetor superficial resultou na formação de íons citrato na superfície das nanopartículas. As modificações foram realizadas durante a síntese dos polímeros de coordenação (modificação in situ) e após o preparo (modificação pós-síntese). Foram utilizadas diferentes técnicas de caracterização para observar as mudanças nas propriedades dos polímeros de coordenação e foram observadas mudanças nas propriedades desses materiais após a modificação com nanopartículas de ouro. |
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Uma das áreas que mais tem crescido nos últimos anos é a utilização de nanopartículas metálicas para modificação de polímeros de coordenação, em especial, nanoestruturas metálicas como ouro, prata e cobre que se destacam devido as suas propriedades plasmônicas. Esse tipo de modificação pode promover mudanças nas propriedades dos compostos, como as propriedades ópticas, por exemplo. Em especial, a intensificação de bandas Raman devido ao efeito de espalhamento Raman intensificado por superfície. No presente trabalho os polímeros de coordenação HKUST-1 (abreviação de Hong Kong University of Science and Technology) e JR-172 foram modificados com dois diferentes tipos de nanopartículas de ouro sintetizadas com borohidreto de sódio e sintetizadas com citrato de sódio. No primeiro caso o borohidreto de sódio resulta em tetrahidroxiborato como estabilizante das AuNPs e, no outro caso, o citrato de sódio que também o protetor superficial resultou na formação de íons citrato na superfície das nanopartículas. As modificações foram realizadas durante a síntese dos polímeros de coordenação (modificação in situ) e após o preparo (modificação pós-síntese). Foram utilizadas diferentes técnicas de caracterização para observar as mudanças nas propriedades dos polímeros de coordenação e foram observadas mudanças nas propriedades desses materiais após a modificação com nanopartículas de ouro.Coordination polymers are compounds formed by one or more polycationic ligands (connectors) coordinated to metal cations (nodes) forming one-, two- or three-dimensional coordination entities. In this context, metallorganic networks, better known as MOFs, are a special class of coordination polymers because they present a structure with well-defined porous dimensions. Metalorganic networks present interesting properties such as high crystallinity, high porosity and good thermal stability. One of the areas that has grown the most in recent years is the use of metallic nanoparticles to modify coordination polymers, in particular, metallic nanostructures such as gold, silver and copper that stand out due to their plasmonic properties. This type of modification can promote changes in the properties of the compounds, such as optical properties, for example. In particular, the intensification of Raman bands due to the surface-enhanced Raman scattering effect. In the present work the coordination polymers HKUST-1 (short for Hong Kong University of Science and Technology) and JR-172 were modified with two different types of gold nanoparticles synthesized with sodium borohydride and synthesized with sodium citrate. In the first case sodium borohydride results in tetrahydroxyborate as the stabilizer of AuNPs and in the other case sodium citrate which also the surface protector resulted in the formation of citrate ions on the surface of the nanoparticles. The modifications were carried out during the synthesis of the coordination polymers (in situ modification) and after the preparation (post-synthesis modification). Different characterization techniques were used to observe the changes in the properties of the coordination polymers, and changes in the properties of these materials were observed after modification with gold nanoparticles.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas GeraisporUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)Programa de Pós-graduação em QuímicaUFJFBrasilICE – Instituto de Ciências ExatasAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAPolímeros de coordenaçãoMOFsNanopartículas de ouroSERSCoordination PolymersGold NanoparticlesSíntese e caracterização de polímeros de coordenação modificados com nanopartículas metálicasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFJFinstname:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)instacron:UFJFORIGINALhudsonbatistadasilva.pdfhudsonbatistadasilva.pdfPDF/Aapplication/pdf2340071https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/13714/1/hudsonbatistadasilva.pdf7b4debe84c474d78811ecba923cf3b63MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/13714/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/13714/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53TEXThudsonbatistadasilva.pdf.txthudsonbatistadasilva.pdf.txtExtracted texttext/plain136830https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/13714/4/hudsonbatistadasilva.pdf.txt5c48f0724d501576a6071e267fcbfca1MD54THUMBNAILhudsonbatistadasilva.pdf.jpghudsonbatistadasilva.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1127https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/13714/5/hudsonbatistadasilva.pdf.jpg6f7f92458e545930fc7e36fa80231876MD55ufjf/137142022-10-31 12:36:49.091oai:hermes.cpd.ufjf.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufjf.br/oai/requestopendoar:2022-10-31T14:36:49Repositório Institucional da UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)false |
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