REPOSITÓRIO INSTITUCIONAL DA UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ (RI-UEM)
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http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/4680| Autor(es): | Silva, Laís Truzzi |
| Orientador: | Edgardo Alfonso Gómez Pineda [Orientador] - UEM Prof. Dr. Edgardo Alfonso Gómez Pineda |
| Título: | Síntese, caracterização e potenciais aplicações de ZnO, CuO e ZnO/CuO nanoestruturados |
| Banca: | Andrelson Wellington Rinaldi - UEM |
| Banca: | Mariana Gava Segatelli - UEL |
| Palavras-chave: | Fisico-química;Óxido de zinco - Caracterização;Óxido de cobre - Caracterização;Óxido misto - Zinco e cobre;Energia da band gap;Propriedades elétricas;Fotocatálise;Atividade bactericida;Atividade antileishmaniose |
| Data do documento: | 2014 |
| Editor: | Universidade Estadual de Maringá |
| Citação: | SILVA, Laís Truzzi. Síntese, caracterização e potenciais aplicações de ZnO, CuO e ZnO/CuO nanoestruturados. 2014. 128 f. Dissertação (mestrado em Química) - Universidade Estadual de Maringá, Maringá, 2014. |
| Resumo: | Foram sintetizados óxidos nanoestruturados de zinco, cobre e óxidos mistos de zinco/cobre em diferentes proporções, por meio de um método sol-gel modificado, visando o estudo das mudanças morfológicas, estruturais e das propriedades ópticas, eletrônicas, elétricas, fotocatalíticas, bactericidas e leishmanicidas desses materiais. As amostras foram analisadas por FTIR, DRX, MET, espectroscopia UV-Vis e espectroscopia de espalhamento RAMAN. Os espectros FTIR, RAMAN e os difratogramas de raios-X permitiram detectar mudanças estruturais nas amostras quando a quantidade de Zn/Cu é variada no óxido. A estrutura cristalina do ZnO é do tipo wurtzita enquanto que do CuO é monoclínica. Foi observado que menos de 1 mol% de íons Cu2+ são adicionados na estrutura do ZnO na substituição de Zn2+, mesmo considerando que Zn2+ e Cu2+ tem valores de raio iônico muito próximos, mostrando a presença de fase cristalina secundária. O tamanho médio dos cristalitos foi estimado pela equação de Scherrer sendo de aproximadamente 25 nm, semelhante ao tamanho observado nas imagens MET. As propriedades ópticas foram analisadas por espectroscopia UV-Vis e as energias de banda gap foram calculadas usando a equação de Tauc e a função Kubelka-Munk. A energia de banda gap foi de 3,23 eV para o ZnO, 1,30 eV para o CuO, e para os óxidos mistos, a energia de banda gap diminui com o aumento da concentração de cobre. As medidas elétricas mostraram que o óxido nanoestruturado com 1 mol% de cobre apresenta aumento da resistividade, e diminuição das propriedades dielétricas a temperatura ambiente quando comparado ao ZnO e CuO. Foi verificada, também, a atividade fotocatalítica dos óxidos, na degradação dos corantes azul de metileno e alaranjado de metila, sob irradiação com luz visível. Este estudo revelou que o ZnO nanoestruturado sintetizado apresenta maior eficiência fotocatalítica, comparado aos demais óxidos testados (ZnO contendo 1 mol%, 10 mol%, 20 mol% de cobre e CuO). A atividade bactericida de alguns óxidos sintetizados foi testada utilizando bactérias gram positivas (Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis) e gram negativas (Pseudomonas aeruginosa e Escherichia coli) e um fungo (Candida albicans). Somente a inibição das bactérias gram positivas foi observada. O estudo da propriedade leishmanicida mostrou que 1 mg/mL de CuO inibe completamente o crescimento do parasita Leishmania (Viannia) brasilienses |
| Abstract: | Nanostructural zinc oxide, copper oxide and zinc/copper mixed oxides were synthesized by a modified sol-gel method, in order to study the morphology, structure and optical, electronic, electrical, catalytic, bactericidal and antileishmanial properties of these materials. The samples were analyzed by FTIR, XRD, TEM, UV-Vis spectroscopy and Raman scattering spectroscopy. The FTIR, RAMAN spectra and XRD data allowed to detect structural changes occurring in the samples when the Zn/Cu content is varied in the oxide. The crystalline structure of ZnO is wurtzite type while CuO is monoclinic. Was observed that less than 1 mol% of Cu2+ ions was added to ZnO lattice in substitution of Zn2+ even considering that Zn2+ and Cu2+ have very near values of ionics radius, showing the presence of a secondary crystalline phase. The average size of the synthesized crystallites was 25 nm, estimated by the Scherrer?s equation, it agrees with the size observed in the TEM images. The optical properties were examined by UV-Vis spectroscopy and the band gap energies were calculated using the Tauc equation and the Kubelka-Munk function. The obtained energies were 3.23 eV for ZnO, 1.30 eV for CuO and for the mixed oxides the energy value decrease as Cu content increase. The electrical measurements showed that ZnO with 1 mol% of Cu sample has a greater resistivity and lower dielectric properties at room temperature when compared to ZnO and CuO. The photocatalytic activity of the oxides was verified with the degradation of methylene blue and methyl orange dye under visible light irradiation. This study revealed that the nanostructured ZnO has higher photocatalytic efficiency compared to other oxides tested (ZnO containing 1 mol%, 10 mol%, 20 mol% of copper and CuO). The bactericidal activity of some oxides synthesized was tested using gram positive (Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis) and gram negative (Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa) bacteria, besides a fungus (Candida albicans). Only inhibition of gram positive bacteria was observed. The study of antileishmanial activity showed that 1 mg/mL of nanostructured CuO inhibited completely the growth Leishmania (Viannia) braziliensis |
| URI: | http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/4680 |
| Aparece nas coleções: | 2.5 Dissertação - Ciências Exatas (CCE) |
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