Novo método de recobrimento de substratos em pó com nanopartículas : aplicação em catálise e nanopartículas magnéticas

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: Eberhardt, Dario
• Orientador(a): Teixeira, Sergio Ribeiro
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Nanopartículas; Biocatalisador; Catalisadores; Deposição por sputtering; Difração de raios X; Ouro; Cobre; Níquel; Paládio
• Palavras-chave em Inglês: Sputtering; Magnetic biocatalysts; Catalysts and nanoparticles; Sensors
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/207276

A busca para obter produtos com o menor custo, sem gerar resíduos, mantendo ou melhorando suas propriedades físico-químicas, é constante do ponto de vista tecnológico. A tecnologia de revestimento/impregnação de suportes particulados é uma das áreas que busca não só novos materiais que venham atender cada vez melhor a produção de materiais mais leves e mais resistentes, mas melhorar cada vez mais as suas interfaces, possibilitando reações químicas e físicas distintas. Esta Tese de Doutorado, avaliou a produção de nanopartículas metálicas depositadas sobre substratos em pó através do método de deposição física por pulverização catódica, “sputtering”. Este método devido ao sistema de vibração ressonante apresentou grande eficiência, permitindo que o substrato revolucionasse completamente o pó, originando uma distribuição homogênea sobre todo o substrato, sobre cada cristal componente no pó. Este trabalho teve como objetivo não só desenvolver o equipamento que atenda a deposição de nanopartículas homogeneamente, mas que possa ser utilizado por outros centros de pesquisa, desde que já tenham o sistema de sputtering, não precisando da confecção de um sistema complexo, permitindo assim a investigação e o avanço na síntese de materiais avançados na comunidade científica. A vantagem deste processo, relacionado com os processos convencionais, é de poder realizar em torno de 20 amostras diferentes em apenas um dia, sem necessitar ativar a superfície e sem gerar resíduos, como acontece com processos químicos, que podem consumir 96 horas de processo e com geração de resíduos como solventes e água utilizada. Os materiais investigados, durante a evolução e testes do equipamento foram nanopartículas de Au, Cu, Ni e Pd. Para caracterização foram utilizadas várias técnicas, desde difração de RX, SAXS, MEV, TEM, STEM, BET e UV-vis. Estas técnicas foram usadas no desenvolvimento do equipamento e dos processos utilizados nas aplicações dos nanopartículados como em catálise, recuperação de catalisadores, por exemplo. As investigações sobre a eficácia do método abordaram a formação de enzimas magnéticas, inovando na área de biocatalizadores magnéticos utilizando nanopartículas de Ni; catalisadores de Pd que foram investigados na reação de hidrogenação e um protótipo de sensor de mercúrio produzido com nanopartículas de Au. Os testes mostraram a eficácia do processo levando a um futuro promissor para todos os processos que apresentam dificuldades na formação de nanopartículas.