Obtenção de nanopartículas magnéticas por coprecipitação de cátions de Fe+2 E Fe+3

Abstract

O presente trabalho tem como finalidade apresentar uma revisão bibliográfica dos processos de obtenção de nanopartículas magnéticas. Na literatura, há duas técnicas para sintetizar este tipo de nanopartícula: (I) Top Down e (II) Bottom-up. A técnica Top Down baseia-se no desgaste mecânico do material de partida de forma a reduzir o seu tamanho e ao mesmo tempo aumentar a sua área superficial. No caso da técnica Bottom-up, a obtenção de nanopartículas é baseada na redução de cátions metálicos em solução. Uma outra aplicação da Bottom-up é a coprecipitação de sais metálicos, onde as nanopartículas metálicas são obtidas por meio da precipitação conjunta de dois tipos de cátions. Neste trabalho, os cátions precipitados são de Fe2+ e Fe3+, os quais sãos cruciais para a obtenção das nanopartículas magnéticas de óxido de Fe. Para o trabalho desenvolvido opta-se pela síntese baseada no método da coprecipitação por exibir baixo custo, excelente reprodutibilidade, facilidade de preparação e execução, bem como controle na forma e no tamanho das nanopartículas magnéticas. O uso de nanopartículas magnéticas de óxidos de ferro tem despertado o interesse da comunidade acadêmico-tecnológica devido as inúmeras possiblidades de aplicações, tais como contraste em exames de Ressonância Magnética Nuclear (RMN), imobilização de moléculas bioativas sobre a sua superfície, suporte de ligantes metálico com finalidade catalítica etc. Por esse motivo, os estudos na área de nanotecnologia aplicada as nanopartículas magnéticas de óxido de ferro despertaram o interesse do grupo em sintetizar e estudar suas propriedades e características físico-químicas. Neste trabalho sintetizou-se com sucesso nanopartículas magnéticas de óxido de ferro, tendo como sais de partida Fe(NH4)2(SO4)2 . 6H2O e NH4Fe(SO4)2 . 12H2O. Revisão bibliográfica prévia mostrou que os sais mais utilizados são FeCl2 e FeCl3. Os sais de cloretos de ferro II e III necessitam de muito menos base para gerar os precipitados se comparados com os sais amoniacais de partida. Apesar da utilização dos sais de partida supracitados obteve-se nanopartículas de óxido de ferro com propriedades magnéticas. Entretanto, não foi possível caracterizar instrumentalmente as nanopartículas obtidas devido a indisponibilidade de acesso as técnicas de caracterização conhecidas, tais como: Difração de raios-xX, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectrocopia de Infravermelho e etc. No entanto, foi possível realizar uma análise visual através de um campo magnético de um imã de neodímio, no qual as nanopartículas de óxido de ferro puderam ser separadas facilmente da solução.

The present work has goal to show a literature review of the processes for obtaining magnetic nanoparticles. In the lecture there is two techniques to synthesize this kind of nanoparticle: (I) Top-Down e (II) Bottom-up. The Top-Down technique is based on the mechanical attrition of the starting material to reduce his size while increases his superficial area. In the case of Bottom-Up technique, the nanoparticle obtainment is based on the metal cation reduction in solution. Another application of "Bottom-up" is the coprecipitation of metal salts where the metal nanoparticles are obtained by the joint precipitation of two types of cation. In this work, the precipitate cation is the Fe2+ and Fe3+ they are crucial to obtainment of metal nanoparticle of Fe oxide. For this work was chosen the based on the coprecipitation method to show a low costs, excellent reproduction and easy way to prepare and execute, as the how to control e the size of metal nanoparticles. The use of metal nanoparticles of iron oxides has aroused the interest of the academic-technological community by the countless application possibilities, as contrasts in tests Nuclear Magnetic Resonance (NMR), standstill of bioactive molecules on his surface, metallic blinders support with catalytic finality, etc. By this reason, the study in the nanotechnology area focused in metal nanoparticles of iron oxide arouse the group interest in synthesize and study yours properties and particulars physicochemical. In this work it synthesized successfully metal nanoparticles of iron oxide, using starting salts Fe(NH4)2(SO4)2. 6H20 e NH4Fe(SO4)2. 12H20. Previous bibliographic review showed that most commonly salts are FeCl2 and FeCl3. The chloride salts of iron II and III need much less base to generate the precipitates compared to the starting ammonium salts. Despite the use of starting abovementioned there was obtained iron oxide nanoparticles with metal properties. However, it is not possible characterize instrumentally the nanoparticles obtained because the access unavailability of the characterization techniques known as: Ray diffraction-xX, Scanning Electron Microscope (SEM), infrared spectroscopy etc. However, it was possible to perform a visual analysis through a magnetic field of a neodymium's magnet, in which the nanoparticles of iron oxide can be separated easily from the solution.