00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IQB - Instituto de Química e Biotecnologia Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IQB
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Tipo: Tese
Título: Síntese de nanopartículas anisotrópicas de ouro e sua avaliação como catalisadores na redução química do p-nitrofenol
Título(s) alternativo(s): Synthesis of anisotrop gold nanoparticles and evaluation as catalyst in the chemical reduction of p-nitrophenol
Autor(es): Oliveira, Francyelle Moura de
Primeiro Orientador: Silva, Monique Gabriella Angelo da
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Meneghetti, Mario Roberto
metadata.dc.contributor.referee1: Barbosa, Cyntia D'Angeles do Espírito Santo
metadata.dc.contributor.referee2: Silva, Antônio Osimar Sousa da
metadata.dc.contributor.referee3: Almeida, Rusiene Monteiro de
Resumo: Nanopartículas de ouro (AuNPs) são capazes de catalisar a redução química de nitrocompostos na presença de NaBH4 em solução aquosa. Grande parte da reatividade destes sistemas catalíticos está relacionada com o tamanho e a forma destas nanopartículas, assim como a natureza e as características dos agentes que em geral recobrem estas nanoestruturas. Neste contexto, este trabalho propõe a utilização de nanobastões de ouro (AuNRs) recobertos com diferentes sais de brometo de tetra-alquilamônio, hidroxilados ou não, como agentes de revestimento; brometo de cetiltrimetilamônio (CTABr), brometo de N,N-dimetil-N-cetil-N-(2-hidroxietila)amônio (HEA16Br) e brometo de N,N-dimetil-N-cetil-N-(2-hidroxipropil)amônio (HPA16Br); e testá-los como nanocatalisadores na redução química do p-nitrofenol na presença de NaBH4. Os AuNRs produzidos foram caracterizados por espectroscopia de absorção ultravioleta e visível (UV-vis) e microscopia de transmissão eletrônica (MET), apresentando entre eles pequenas diferenças em seus espectros de UV-Vis, tamanho e razão comprimento/largura (C/L). Todos os AuNRs preparados e recobertos com os diferentes sais de brometo de tetra-alquilamônio como agentes de revestimento (AuNRs@CTABr, AuNRs@HEA16Br e AuNRs@HPA16Br) foram ativos na redução química p-nitrofenol na presença de excesso de NaBH4 em meio aquoso, pois sem a presença dos mesmos, a reação não se observa nas condições utilizadas. Entretanto, sob as mesmas condições de reação, diferentes dados cinéticos foram obtidos. Para cada sistema catalítico, foram observados diferentes tempos de indução para a detecção do início da reação. Além disso, para todos os sistemas, foram determinadas as constantes de velocidade aparente (kapp) da reação em diferentes temperaturas (20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 e 55 °C) e as energias de ativação aparente (Ea), sendo 41, 43 e 50 J mol-1 K-1 para os sistemas catalisados por AuNRs@CTABr, AuNRs@HEA16Br e AuNRs@HPA16Br, respectivamente. Esses resultados mostram que pequenas modificações na estrutura química do agente de revestimento são capazes de modificar a reatividade química/catalítica da nanopartícula.
Abstract: Gold nanoparticles (AuNPs) are capable of catalyzing the chemical reduction of nitro compounds in the presence of NaBH4 in aqueous solution. A great part of the reactivity of these catalytic systems are related to the size and shape of these nanoparticles, as well as the nature and characteristics of the agents that generally cover these nanostructures. In this context, this work proposes the use of gold nanorods (AuNRs) coated with different tetra-alkylammonium bromide salts, hydroxylated or not, as coating agents; cetyltrimethylammonium bromide (CTABr), N,N-dimethyl-N-cetyl-N-(2-hydroxyethyl)ammonium bromide (HEA16Br) and N,N-dimethyl-N-cetyl-N-(2-hydroxypropyl) bromide ammonium (HPA16Br) and test them as nanocatalysts in the chemical reduction of p-nitrophenol in the presence of NaBH4. The AuNRs produced were characterized by ultraviolet and visible absorption spectroscopy (UV-vis) and transmission electron microscopy (TEM), showing between them small differences in their UV-Vis spectra, size and length/width ratio (L/W). All AuNRs prepared and coated with the different tetra-alkylammonium bromide salts as coating agents (AuNRs@CTABr, AuNRs@HEA16Br and AuNRs@HPA16Br) were active in the p-nitrophenol chemical reduction when in the presence of excess NaBH4 in aqueous medium, because without it, the reaction was not observed under the conditions used. However, under the same reaction conditions, different kinetic data was obtained. For each catalytic system, different induction times were observed to detect the beginning of the reaction for all systems, the apparent velocity constants (kapp) of the reaction at different temperatures (20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 and 55 °C) and the apparent activation energies (Ea) were determined as 41, 43 and 50 J mol-1 K-1 for the systems catalyzed by AuNRs@CTABr, AuNRs@HEA16Br and AuNRs@HPA16Br, respectively. These results show that small modifications in the chemical structure of the coating agent are able to modify the chemical/catalytic reactivity of the nanoparticle.
Palavras-chave: Nanobastões de ouro
Sais de amônio
Redução (Química)
Nitrofenóis
Gold nanorods
Ammonium salts
Chemical reduction
Nitrophenois
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia
Citação: Oliveira, Francyelle Moura de. Síntese de nanopartículas anisotrópicas de ouro e sua avaliação como catalisadores na redução química do p-nitrofenol. 2022. 86 f. Tese (Doutorado em Química e Biotecnologia) - Instituto de Química e Biotecnologia, Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2021.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/8454
Data do documento: 3-set-2021
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