Reprodutibilidade do Processo de Ablação a Laser em Meio Líquido para Produção de Nanopartículas de Ouro e Nanocompósitos Ouro/Grafeno

Abstract

Este trabalho visa avaliar a produção de nanocompósitos de nanopartículas de ouro e óxido de grafeno produzidas de três maneiras distintas utilizando o método de ablação a laser como meio de produção das nanopartículas, a consequente estabilização das partículas de ouro no compósito e a aplicabilidade desse material em sensores eletroquímicos. A ablação a laser em meio líquido é um método físico (top down) que possibilita a produção de nanopartículas livres de ligantes ou ainda, de maneira versátil, na presença de diferentes solutos e meios. Essa técnica consiste em focalizar um feixe de laser pulsado de alta intensidade na superfície de um alvo sólido possibilitando a remoção de material da superfície e sua liberação no líquido, solidificando-o na forma de nanopartículas. Como resultado, obtém-se nanopartículas sem geração de subprodutos tóxicos para o ambiente, garantindo uma produção direta e verde. Neste trabalho foram utilizadas para análise nanocompósitos e nanopartículas de ouro produzidos via ablação a laser em meio aquoso de óxido de grafeno e água, respectivamente, os nanocompósitos foram produzidos por rotas mecânicas e mecânica-química, todas com a mesma concentração do óxido de grafeno e nanopartículas de ouro. Para determinar a estabilidade coloidal das partículas produzidas, análises de espectroscopia UV-Vis foram realizadas em intervalos de tempo definidos permitindo o acompanhamento de alterações no espectro de absorção. Imagens de microscopia eletrônica de transmissão foram realizadas para observar a estrutura do nanocompósito e avaliar o tamanho das partículas. Para avaliar a estrutura química dos compósitos, foram também realizadas análises de difratometria de raios-x e espectrometria Raman. Foi possível observar que a rota de produção dos compósitos é determinante para a deposição e estabilização das nanopartículas nas folhas de óxido de grafeno. A utilização de um software colorimétrico simples se mostrou prático para a determinação da concentração de nanopartículas de ouro em solução aquosa.