Implementação da Síntese de Nanoesferas de Sílica na Universidade Federal do Tocantins
DOI:
https://doi.org/10.20873/uft.2359-3652.2015v1n2p104Palabras clave:
nanoesferas de sílica, LABMADE, UFTResumen
As sínteses de soluções coloidais monodispersas de sílica é processo simples e o domínio das rotas de síntese implementado na Universidade Federal do Tocantins (UFT), fornece matéria prima de forma contínua e em grandes quantidades ao Laboratório de pesquisa em Materiais para Aplicações em Dispositivos Eletrônicos (LABMADE). A rota de síntese química foi estabelecida e as esferas de sílica foram produzidas a partir de determinadas concentrações de amônia, água bidestilada e um silicato como catalisador, em uma solução saturada de etanol com amônia. A produção independente de nanoesferas de sílica na UFT proporciona uma drástica redução de custos na aquisição comercial destes coloides, também supri o LABMADE com uma grande quantidade de solução coloidal propiciando investigar novas rotas de cristalização de nanoesferas monodispersas.
Palavras-chave: nanoesferas de sílica, LABMADE, UFT
ABSTRACT
The synthesis of coloidal solution of silica monodisperse is simple process and the synthesis routes was implemented in the Federal University of Tocantins (UFT) and provides raw material continuously and in large quantities for Laboratory of Research in Materials for Applications in Electronic Devices (LABMADE). A chemical synthesis route is established and the silica spheres were produced from ammonia, bidistilled water and a silicate as catalyst in a solution of ethanol saturated with ammonia. The independent production of silica nanospheres on UFT provides a drastic reduction of costs in the commercial acquisition of these colloids, also provide the LABMADE a large amount of colloidal solution providing new routes to investigate the crystallization of monodisperse nanospheres.
Keywords: silica nanospheres, LABMADE, UFT
Citas
BATRA, D.; VOGT, S.; LAIBLE, P. D.; FIRESTONE, M. A. 2005. “Self-assembled mesoporous polymeric networks for patterned protein arrays”, Langmuir. v.21 p.10301.
BOARDMAN, R. P.; ZIMMERMANN, J.; FANGOHR, H.; ZHUKOV, A. A.; GROOT, P. A.J. 2005. “Micromagnetic simulation studies of ferromagnetic part spheres”, J. Appl. Phys.v.97 p.10E305-1.
CHAVERO. L. N. 2009. “Compósito ordenado de Acrilato e Sílica como plataforma para Nanoestruturação de materiais”. Dissertação de Mestrado da Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Física. 78p.
GHANEM, M. A.; BARTLETT, P. N.; DE GROOT, P.; ZHUKOV, A. 2004. “A double templated electrodeposition method for the fabrication of arrays of metal nanodots”, Electrochem Comm. v.6 p.447.
HICKS, E. M.; ZHANG, X.; ZOU, S.; LYANDRES, O.; SPEARS, K. G.; SCHATZ, C. G.; DUYNE, R. P. V. 2005. “Plasmonic properties of film over nanowell surfaces fabricated by nanosphere lithography”, J. Phys. Chem. B. v.109 p.22351.
KEMMLER, M. ; GURLICH, C.; STERCK, A.; POHLER, H.; NEUHAUS, M.; SIEGEL, M.; KELINER, R., AND KOELLE, D. 2006. “Commensurability effects in superconducting Nb films with quasiperiodic pinning arrays”.Arxiv: cond-mat/0605563.
MACEDO, A. G.;MATTOS, L. L.; SPADA, E. R.; SERPA, R. B., CAMPOS, C. S.; GROVA, I. R.; ACKCELRUD, L.; REIS, F. T.; SARTORELLI, M. L.; ROMAN, L. S. 2012. “Preparation of Pourous Titanium Oxide Films Onto Indium Tim Oxide for Application in
Organic Photovoltaic Devices”. Applied Surface Science. v 258. p 5375-5379.
MOSHCHALKOV, V.V.; BAERT, M.; METLUSHKO, V.V.; ROSSEEL, E.; VAN BAEL, M.J.; TEMST, K.; et al. 1996. ”Magnetization of multiple-quanta vortex lattices”, Phys. Rev. B v. 54 p. 7385.
RODRIGUEZ, I., ATIENZAR, P.; RAMIRO-MANZANO, F.; et al. 2005 “Photonic crystals for applications in photoelectrochemical processes - Photoelectrochemical solar cells with inverse opal topology”, Photonics Nanostruct, v.3 p.148.
ROSS, C. A.; SMITH, H. I.; SAVAS, T.; et al.1999. “Fabrication of patterned media for high density magnetic storage”, J. Vac. Sci. Technol. B v.17 p.3168.
SCHORODEN, R. C.; AL-DAOÚS, M.; BLANFORD, C. F.; STEIN, A. 2002. “Optical Properties of Inverse Opal Photonic Crystal”, Chem. Mater. v 14. p 3305-3315.
SPADA, E. R.; DA ROCHA, A. S. JASINSKI, E. F.; PEREIRA, G. M. C.; CHAVERO, L. N.; OLIVEIRA, A. B.; AZEVEDO, A.; SATORELLI, M. L. 2008. “Homogeneous growth of antidot structures electrodeposited on Si by nanosphere lithography”, JOURNAL OF
APPLIED PHYSICS, 103, 114306.
SPADA, E. R.; DA ROCHA, A. S.; JASINSKI, E. F.; PEREIRA, G. M. C.; SHILLING, O. F.;SARTORELLI, M. L. 2008 “Anisotropic magnetoresistance in electrodeposited cobalt antidot arrays”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 320. e253–e256.
STOBER, W.; FINK, A.; BOHN, E. 1968. “Controlled Growth of Monodisperse Silica Spheres in Micron Size Range”. Journal Colloid and Interface Science. v 26, p 62.
VELEV, O. D.; KALER, E. W. 2000. “Structured Porous Materials via Colloidal Crystal Templating: From Inorganic Oxides to Metals”, Advanced Materials. v. 12. p. 531- 534.
WANG, C.C.; ADEYEYE, A.O.;.WU, Y.H. 2005. “Effect of contect geometry on the magnetoresistance response of Ni80Fe20 antidot array”, J. Appl. Phys. v.97 p.10J902.
WHITESIDES, G. M.; BONCHEVA, M. 2002. “Supramolecular chemistry and self-assembly beyond molecules: Self-assembly of mesoscopic and macroscopic components”, Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. v.99 p. 4769.
YABLONOVITCH, E. 2001. “Photonic crystal: semiconductors of light”, Scientific American. v 285. p 47-51
YAN, H.; YANG, Y.; FU, Z.; YANG, B.; XIA, L.; FU, S.; LI, F. 2005. “Fabrication of 2D and 3D ordered porous ZnO films using 3D opal templates by electrodeposition”, Electrochem. Comm. v.7 p.1117.
ZHANG, H.; DONG, F.; FANG, S.; YE, C.; WANG, M.; CHENG, H.; HAN, Z.; ZHAI, S. 2012. “Fabrication of Macropourous Titanium Dioxide Film Using PMMA Microspheres as Template”. Journal of Colloid and Interface Science. v 386. p 73-79.
ZHUKOV, A. A.; FILBY, E. T.; GONCHAROV, A. V.; GHANEM, M. A.; BARTLETT, P. N.; BOARDMAN, R.; FANGOHR, H.; METLUSHKO, V. V.; NOVOSAD, V.; KARAPETROV, G; DE GROOT, P. A. J. 2005. “Self-assembly routes towards creating superconducting and magnetic arrays”, J. Low Temp. Phys. v.139 p.339.
ZHUKOV, A. A.; GONCHAROV, A.V.; DE GROOT, P.A.J; et al. 2005. “Oscillatory thickness dependence of the coercive field in three-dimensional anti-dot arrays from selfassembly”, J. Appl. Phys. v.97 p.10J701.
Archivos adicionales
- Figura 01: Imagem do agitador magnético e reator utilizados durante o processo de síntese das esferas manométricas de SiO2. (Português (Brasil))
- Figura 02: Imagem de Microscopia Eletrônica evidenciando a falta de geometria esféria dos coloides de sílica com diâmetro aproximado de 700 nm. (Português (Brasil))
- Figura 03: Microscopia eletrônica evidenciando a dispersão de tamanhos das nanoesferas de sílica. Esperava-se homogeneidade e esferas com 700 nm de diâmetro. (Português (Brasil))
- Figura 04: Na imagem da esquerda (a), a síntese foi realizada com baixas concentrações de TEOS e água, apresentando esferas agregadas, criando aglomerados. Na foto da direita (b) utilizou-se uma concentração muito alta de TEOS, ocasionando também (Português (Brasil))
- Tabela 01: Relação de concentrações, tempo de reação e diâmetro das nanoesferas. (Português (Brasil))
- Figura 05: Imagem de MEV das nanoesferas de sílica preparados de acordo com o procedimento da síntese 01. (Português (Brasil))
- Figura 06: Microscopia Eletrônica das nanoesferas de sílica preparados de acordo com o procedimento da síntese 02, resultando em esferas com diâmetro aproximado de 520 nm. (Português (Brasil))
- Figura 07: Imagem de MEV do resultado da Síntese 03, que produziu nanoesferas de sílica com diâmetro aproximado de 720 nm. (Português (Brasil))
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