Nanopartículas recobertas com óxidos aplicadas em espectroscopias intensificadas por superfícies e células solares

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Oliveira, Gabriela de Paula
• Orientador(a): Andrade, Gustavo Fernandes Souza
• Banca de defesa: Corrêa, Charlene Cimini , Temperini, Márcia Laudelina Arruda
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Química
• Departamento: ICE – Instituto de Ciências Exatas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Nanopartículas de prata; Nb2O5; SiO2; Células solares; SERS; SEF; Silver nanoparticles; Solar cells
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/12145

O presente trabalho consiste na síntese, caracterização e aplicação de nanopartículas de prata (AgNP), nanopartículas de prata encapsuladas em uma camada de dióxido de silício (Ag@SiO2) e em pentóxido de nióbio (Ag@Nb2O5). Embora as nanopartículas de Ag apresentem modos plasmônicos de alta intensidade, elas tendem a se agregar em solução, portanto foi realizado o encapsulamento com uma camada de óxido com espessura que permita estabilização contra agregação, sem permitir que todo plasmon relaxe dentro desta camada. As nanopartículas foram caracterizadas por espectroscopia na região do UV-VIS, microscopia eletrônica de transmissão (MET) e espalhamento dinâmico de luz (DLS). Os espectros das amostras recobertas com óxido apresentam um deslocamento da banda de extinção para uma região de menor energia, que sugere a formação de uma camada de óxido sobre as nanopartículas, resultando em um aumento do índice de refração médio do meio. As nanopartículas foram utilizados como substrato para o espalhamento Raman intensificado pela superfície (SERS) e para fluorescência intensificada pela superfície (SEF). Os testes foram realizados com o IR-820 adsorvido nas nanopartículas. As medidas de SERS foram realizadas com radiação incidente em 633 nm e as medidas de SEF com radiação incidente em 785 nm. Para avaliar o efeito das nanopartículas em estimular a geração de portadores de carga em células solares, as nanopartículas AgNP e Ag@SiO2 foram inseridas no filme mesoporoso de TiO2 utilizado para montar células solares sensibilizadas por corantes (DSSC) e foram inseridas na camada transportadora de buracos das células solares orgânicas. Os resultados mostram que as nanopartículas de Ag@SiO2 e Ag@Nb2O5 são promissoras para aplicação em SERS e SEF e as nanopartículas de AgNP e Ag@SiO2 resultaram em aumento da geração de fotocorrente nas DSSCs. Nas células solares orgânicas a menor concentração de Ag@SiO2 gerou a maior fotocorrente