Aplicação de polímeros na construção de nanomateriais híbridos auto-organizados

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2013
Autor(a) principal: Scaravelli, Roberta Cristina Barros
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
dARK ID: ark:/26339/0013000001v35
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Santa Maria
BR
Química
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Química
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/10531
Resumo: In this work the single-step/single-phase synthesis of hybrid organic-inorganic core-shell gold nanoparticles (AuNPs), facilitated by amino-functionalized amphiphilic block copolymers that simultaneously play the roles of reductant and stabilizer, was investigated in this study. Experiments were devised with emphasis on the pH-responsive poly(ethylene oxide)-b-poly(2,3-dihydroxypropyl methacrylate)-b-poly[2-(diisopropylamino)ethyl methacrylate] triblock copolymer, which allows direct chemical cross-linking of the micellar structures to be performed. The polymer structure-reactivity relationship associated with the AuNP formation was established using a set of six structurally related macromolecules. AuNP formation was dependent on the aqueous dissociation equilibrium involving tertiary amino groups, the Au(III) speciation, and electrochemical redox potentials. The effects of these parameters on the synthesis of AuNPs change as the solution pH is increased from pH 3.5 (molecularly dissolved polymer chains; no AuNP formation) to 6.8 or higher (polymer chains self-assembled into spherical micelles; stable gold sols are produced), and Au(III) reduction potentials shift toward the cathodic region whilst the oxidation potential of deprotonated amino groups decreases. Sigmoidal nanoparticle growth kinetics was observed in all cases after a characteristic induction period. Stable, well-defined, uniform polymer-coated gold colloids with localized surface plasmon resonance centered at 530 nm can be conveniently produced in one-pot, two-reactant, no work-up reactions when the stoichiometry is [N]/[Au] = 3.5 - 25.0.
id UFSM_7d4ec9fff8ed385dc3f67f34a25da9c7
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsm.br:1/10531
network_acronym_str UFSM
network_name_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository_id_str
spelling Aplicação de polímeros na construção de nanomateriais híbridos auto-organizadosA polymer application in the construction of self-assembly hybrid nanomaterialsNanopartículas de ouroMétodos de sínteseCopolímeros em blocoAgente redutorAgente estabilizanteGold nanoparticlesSynthesis methodKineticsBlock copolymersReducing agentCapping agentCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAIn this work the single-step/single-phase synthesis of hybrid organic-inorganic core-shell gold nanoparticles (AuNPs), facilitated by amino-functionalized amphiphilic block copolymers that simultaneously play the roles of reductant and stabilizer, was investigated in this study. Experiments were devised with emphasis on the pH-responsive poly(ethylene oxide)-b-poly(2,3-dihydroxypropyl methacrylate)-b-poly[2-(diisopropylamino)ethyl methacrylate] triblock copolymer, which allows direct chemical cross-linking of the micellar structures to be performed. The polymer structure-reactivity relationship associated with the AuNP formation was established using a set of six structurally related macromolecules. AuNP formation was dependent on the aqueous dissociation equilibrium involving tertiary amino groups, the Au(III) speciation, and electrochemical redox potentials. The effects of these parameters on the synthesis of AuNPs change as the solution pH is increased from pH 3.5 (molecularly dissolved polymer chains; no AuNP formation) to 6.8 or higher (polymer chains self-assembled into spherical micelles; stable gold sols are produced), and Au(III) reduction potentials shift toward the cathodic region whilst the oxidation potential of deprotonated amino groups decreases. Sigmoidal nanoparticle growth kinetics was observed in all cases after a characteristic induction period. Stable, well-defined, uniform polymer-coated gold colloids with localized surface plasmon resonance centered at 530 nm can be conveniently produced in one-pot, two-reactant, no work-up reactions when the stoichiometry is [N]/[Au] = 3.5 - 25.0.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorNeste trabalho a síntese em única fase/etapa de nanopartículas de ouro híbridas orgânico-inorgânicas do tipo casca núcleo (AuNPs) facilitadas por copolímeros em bloco anfifílicos funcionalizados com grupos aminos e que simultaneamente atuam como agente redutor e estabilizante foi investigada. Os experimentos foram realizados com ênfase nas respostas frente ao pH do copolímero tribloco poli(óxido de etileno)-b-poli(metacrilato de 2,3-diidroxipropila)-b-poli(metacrilato de 2-(diisopropilamino)etila) e que permite a química direta de reticulação das estruturas micelares. A relação entre estrutura e reatividade do copolímero associada à formação das AuNPs foi estabelecida usando uma série de seis macromoléculas semelhantes aos blocos constituintes do copolímero. A formação das AuNPs é dependente do equilíbrio de dissociação envolvendo grupos aminos terciários, espécies de Au(III) e também do potencial eletroquímico redox. Os efeitos desses parâmetros levam a formação de AuNPs quando da mudança de pH de 3,5 (cadeias poliméricas dissolvidas não formam AuNPs) para pH 6,8 ou maior (polímero auto-organizado em micelas esféricas coloides estáveis de ouro são produzidos), e quando o potencial de redução dos íons Au(III) mudam para a região catódica e o potencial de oxidação dos grupos aminos desprotonados presentes no copolímero diminui. A cinética de crescimentos das AuNPs apresentou em todos os casos perfil sigmoidal após o período de indução característicos da síntese. Coloides de ouro estáveis, bem definidos e estabilizados pelo copolímero com ressonância plasmônica de superfície centrado em cerca de 530 nm foram produzidos em etapa única, dois reagentes, sem reações paralelas na estequiometria [N]/[Au(III)] entre 3,5 e 25.Universidade Federal de Santa MariaBRQuímicaUFSMPrograma de Pós-Graduação em QuímicaGiacomelli, Vanessa Schmidthttp://lattes.cnpq.br/0181326876779784Meneghetti, Mario Robertohttp://lattes.cnpq.br/6642503680426310Back, Davi Fernandohttp://lattes.cnpq.br/3778138554788107Scaravelli, Roberta Cristina Barros2017-05-222017-05-222013-02-22info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfSCARAVELLI, Roberta Cristina Barros. A polymer application in the construction of self-assembly hybrid nanomaterials. 2013. 94 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2013.http://repositorio.ufsm.br/handle/1/10531ark:/26339/0013000001v35porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2022-01-17T11:27:51Zoai:repositorio.ufsm.br:1/10531Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/PUBhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.bropendoar:2022-01-17T11:27:51Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
dc.title.none.fl_str_mv Aplicação de polímeros na construção de nanomateriais híbridos auto-organizados
A polymer application in the construction of self-assembly hybrid nanomaterials
title Aplicação de polímeros na construção de nanomateriais híbridos auto-organizados
spellingShingle Aplicação de polímeros na construção de nanomateriais híbridos auto-organizados
Scaravelli, Roberta Cristina Barros
Nanopartículas de ouro
Métodos de síntese
Copolímeros em bloco
Agente redutor
Agente estabilizante
Gold nanoparticles
Synthesis method
Kinetics
Block copolymers
Reducing agent
Capping agent
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
title_short Aplicação de polímeros na construção de nanomateriais híbridos auto-organizados
title_full Aplicação de polímeros na construção de nanomateriais híbridos auto-organizados
title_fullStr Aplicação de polímeros na construção de nanomateriais híbridos auto-organizados
title_full_unstemmed Aplicação de polímeros na construção de nanomateriais híbridos auto-organizados
title_sort Aplicação de polímeros na construção de nanomateriais híbridos auto-organizados
author Scaravelli, Roberta Cristina Barros
author_facet Scaravelli, Roberta Cristina Barros
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Giacomelli, Vanessa Schmidt
http://lattes.cnpq.br/0181326876779784
Meneghetti, Mario Roberto
http://lattes.cnpq.br/6642503680426310
Back, Davi Fernando
http://lattes.cnpq.br/3778138554788107
dc.contributor.author.fl_str_mv Scaravelli, Roberta Cristina Barros
dc.subject.por.fl_str_mv Nanopartículas de ouro
Métodos de síntese
Copolímeros em bloco
Agente redutor
Agente estabilizante
Gold nanoparticles
Synthesis method
Kinetics
Block copolymers
Reducing agent
Capping agent
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
topic Nanopartículas de ouro
Métodos de síntese
Copolímeros em bloco
Agente redutor
Agente estabilizante
Gold nanoparticles
Synthesis method
Kinetics
Block copolymers
Reducing agent
Capping agent
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
description In this work the single-step/single-phase synthesis of hybrid organic-inorganic core-shell gold nanoparticles (AuNPs), facilitated by amino-functionalized amphiphilic block copolymers that simultaneously play the roles of reductant and stabilizer, was investigated in this study. Experiments were devised with emphasis on the pH-responsive poly(ethylene oxide)-b-poly(2,3-dihydroxypropyl methacrylate)-b-poly[2-(diisopropylamino)ethyl methacrylate] triblock copolymer, which allows direct chemical cross-linking of the micellar structures to be performed. The polymer structure-reactivity relationship associated with the AuNP formation was established using a set of six structurally related macromolecules. AuNP formation was dependent on the aqueous dissociation equilibrium involving tertiary amino groups, the Au(III) speciation, and electrochemical redox potentials. The effects of these parameters on the synthesis of AuNPs change as the solution pH is increased from pH 3.5 (molecularly dissolved polymer chains; no AuNP formation) to 6.8 or higher (polymer chains self-assembled into spherical micelles; stable gold sols are produced), and Au(III) reduction potentials shift toward the cathodic region whilst the oxidation potential of deprotonated amino groups decreases. Sigmoidal nanoparticle growth kinetics was observed in all cases after a characteristic induction period. Stable, well-defined, uniform polymer-coated gold colloids with localized surface plasmon resonance centered at 530 nm can be conveniently produced in one-pot, two-reactant, no work-up reactions when the stoichiometry is [N]/[Au] = 3.5 - 25.0.
publishDate 2013
dc.date.none.fl_str_mv 2013-02-22
2017-05-22
2017-05-22
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv SCARAVELLI, Roberta Cristina Barros. A polymer application in the construction of self-assembly hybrid nanomaterials. 2013. 94 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2013.
http://repositorio.ufsm.br/handle/1/10531
dc.identifier.dark.fl_str_mv ark:/26339/0013000001v35
identifier_str_mv SCARAVELLI, Roberta Cristina Barros. A polymer application in the construction of self-assembly hybrid nanomaterials. 2013. 94 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2013.
ark:/26339/0013000001v35
url http://repositorio.ufsm.br/handle/1/10531
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
BR
Química
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Química
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
BR
Química
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Química
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Manancial - Repositório Digital da UFSM
instname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron:UFSM
instname_str Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron_str UFSM
institution UFSM
reponame_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
collection Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository.name.fl_str_mv Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
repository.mail.fl_str_mv atendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.br
_version_ 1847153332370538496