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Sensoriamento colorimétrico e plasmônico de íons Hg(II) em água usando nanopartículas de prata em quitosana

Processo: 16/04147-4
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de maio de 2016
Vigência (Término): 31 de outubro de 2017
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
Pesquisador responsável:Elias de Barros Santos
Beneficiário:Aline Kaori Katanosaka
Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São José dos Campos. São José dos Campos , SP, Brasil
Assunto(s):Química ambiental   Nanopartículas de prata   Íons   Quitosana   Plasmônica   Seletividade   Análise colorimétrica   Espectroscopia ultravioleta   Microscopia eletrônica de varredura
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Detecção de mercúrio | nanopartículas de prata | Química Ambiental | Sensor colorimétrico | Sensor plasmônico | Síntese de nanopartículas | Aplicação de nanomateriais

Resumo

O presente projeto visa o desenvolvimento de uma metodologia para detecção seletiva de íons Hg(II) em água usando nanopartículas de prata como sensor colorimétrico e plasmônico. Para tal finalidade, se pretende sintetizar as nanopartículas de prata, usando borohidreto de sódio como agente redutor e o biopolímero quitosana como agente apassivador (AgNP-Quit), em meio aquoso. O coloide de AgNP-Quit será caracterizado por espectroscopia de absorção na região do Ultravioleta-visível (UV-vis), para obtenção da banda plasmon. Também serão realizadas medidas de microscopia eletrônica de varredura e transmissão para observação da morfologia e tamanho das partículas, respectivamente. Quando Hg(II) entra em contato com Ag(0), o mesmo irá reduzir devido ao seu maior potencial de redução, enquanto a prata oxidará para Ag(I). Este fenômeno irá modificar as propriedades ópticas das AgNP, levando a mudança de cor do meio. Os testes de detecção serão realizados em tubos eppendorfs, aos quais serão adicionados volumes conhecidos de AgNP-Quit. Em seguida, serão adicionados em cada tudo volumes conhecidos de solução de Hg(II), previamente preparadas em diferentes concentrações. Este primeiro teste tem como objetivo investigar o limite de detecção de Hg(II) e será monitorado pela mudança de cor das amostras (sensoriamento colorimétrico), e por UV-vis (sensoriamento plasmônico), onde será possível acompanhar alterações na banda plasmon do coloide de AgNP-Quit. Um segundo teste será conduzido de forma similar ao primeiro, porém, além do Hg(II), será adicionando outros íons metálicos tais como Fe(III), Ca(II), Cu(II), Mg(II) etc., aos tubos contendo AgNP-Quit. Neste teste será avaliada a seletividade do teste frente a presença de outros metais, os quais podem atuar como possíveis interferentes.

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