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Guias e Dicas
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Síntese eletroquímica de materiais nanoestruturados e nanomateriais magnéticos, Resumos de Ciência dos materiais

Uma visão geral sobre a síntese eletroquímica de materiais nanoestruturados e nanomateriais magnéticos. Ele aborda a contextualização da nanociência e nanotecnologia, as vantagens da síntese eletroquímica, os diferentes mecanismos envolvidos nesse processo, bem como uma comparação entre quatro métodos de síntese de nanopartículas. Além disso, o documento se aprofunda na síntese de nanopartículas magnéticas, explorando técnicas como microemulsão e decomposição térmica. Por fim, é apresentado um cenário prático com requisitos específicos para a síntese de uma nanopartícula metálica magnética, levando o leitor a refletir sobre o método mais adequado. Este conteúdo é relevante para estudantes e pesquisadores interessados em nanomateriais, síntese química e aplicações de nanopartículas magnéticas.

Tipologia: Resumos

2021

Compartilhado em 07/06/2024

anderson-98n
anderson-98n 🇧🇷

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Bio e Nanomateriais
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Baixe Síntese eletroquímica de materiais nanoestruturados e nanomateriais magnéticos e outras Resumos em PDF para Ciência dos materiais, somente na Docsity!

Bio e Nanomateriais

WBA0768_v1.

Síntese eletroquímica de materiais

nanoestruturados e nanomateriais

magnéticos

Bloco 1

Rafael Misael Vedovatte

Contextualização

Fonte: (RÓZ et al., 2015, p 71).

Figura 2 – Ilustração e foto de uma célula eletroquímica tradicional utilizada em anodização

Contextualização

Fonte: (BECK JUNIOR, 2016, p. 23)

Tabela 1 - Resumo comparativo de quatro diferentes métodos de síntese de nanopartículas Método Síntese Temperatura Reação (ºC) Tempo de Reação Solvente Agentes de Superfície Distribuição de tamanho Controle de forma Co- precipitação Muito simples, condição ambiente 20 - 90 Minutos Água Necessário durante ou após reação Relativament e estreira Ruim Decomposição térmica Complicado, atmosfera inerte 100 - 320 Horas/dias Orgânico Necessário durante a reação Muito estreita Muito bom Microemulsão Complicado, condição ambiente

Orgânico/ água Orgânico/ água Necessário durante a reação Relativament e estreita Muito bom Síntese hidrotérmica Simples, altas pressões 220 Água/etanol Água-etanol Necessário durante a reação Muito estreita Muito bom

Síntese Eletroquímica

  • Utiliza os mesmos fundamentos teóricos relacionados com reações em eletrodos condutores imersos em solução contendo íons. Vantagens
  • Fácil Fabricação.
  • Baixo Custo.
  • Homogeneidade
  • Controle das propriedades.
  • Boa reprodutibilidade. Figura 4 – Preparo de Síntese

Fonte: van-balvan/iStock.com.

Síntese Eletroquímica

Processos

Faradaicos

Transferência de carga/elétrons entre o substrato condutor e o eletrólito (Interface) Promove processos de Oxidação e Redução

Processos não

Faradaicos

Substrato condutor e o eletrólito (Interface) - regiões onde não ocorre a transferência Processos Físicos de Adsorção

Síntese Eletroquímica

Fonte: (RÓZ et al., 2015, p. 71).

  • Eletrodos: (^) Trabalho Auxiliar
    • Célula Eletroquímica: Galvânica e Eletrolítica. Figura 6 – Ilustração e foto de uma célula eletroquímica tradicional utilizada em anodização

Síntese Eletroquímica

  • A reação eletroquímica pode ser controlada por quatro tipos de mecanismos: - Cristalização. - Reação química. - Difusão. - Reação de transferência de carga.

Síntese de Nanopartículas Magnéticas

  • Desenvolver métodos que permitam um controle maior sobre as propriedades finais da nanopartícula.

Fonte: (BECK JUNIOR, 2016, p. 23)

Método Síntese Temperatura Reação (ºC) Tempo de Reação Solvente Agentes de Superfície Distribuição de tamanho Contr ole de forma Co-precipitação Muito simples, condição ambiente 20 - 90 Minutos Água Necessário durante ou após reação Relativamente estreira Ruim Decomposição térmica Complicado, atmosfera inerte 100 - 320 Horas/dias Orgânico Necessário durante a reação Muito estreita Muito bom Microemulsão Complicado, condição ambiente 20 - 50 Orgânico/água Orgânico/ água Necessário durante a reação Relativamente estreita Muito bom Síntese hidrotérmica Simples, altas pressões 220 Água/etanol Água- etanol Necessário durante a reação Muito estreita Muito bom Tabela 2 - Resumo comparativo de quatro diferentes métodos de síntese de nanopartículas

Síntese de Nanopartículas Magnéticas

Fonte: (BECK JUNIOR, 2016, p.25)

  • Microemulsão Figura 7 – Comportamento dos Monômeros de surfactantes em solução (solvente com caráter apolar)

Teoria em prática

Bloco 3

Rafael Misael Vedovatte

Teoria em prática

  • Suponha que você foi contratado para sintetizar uma nanopartícula metálica magnética, por meio de um método que ofereça um excelente controle de forma. Além disso, devido ao setup do experimento, o processo de síntese não pode ultrapassar um limite de temperatura fixado em 100°C.
  • Sobre essa demanda, responda qual é o método de síntese mais indicado? Justifique!

Dica do professor

Bloco 4

Rafael Misael Vedovatte

Dica do professor

Fonte: (ZARBIN; OLIVEIRA, 2013)

Figura 9 – Representação de diferentes alótropos de Carbono