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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/81475| Tipo: | Tese |
| Título : | Síntese de nanopartículas superparamagnéticas de ferrita de cobalto (CoFe2O4): uma nova metodologia |
| Título en inglés: | Synthesis of superparamagnetic cobalt ferrite nanoparticles (CoFe2O4): A new methodology |
| Autor : | Abreu, Maria Karolina da Silva Oliveira |
| Tutor: | Diógenes, Izaura Cirino Nogueira |
| Palabras clave en portugués brasileño: | Nanopartículas magnéticas;Método hidrotermal;Micro-ondas |
| Palabras clave en inglés: | Magnetic nanoparticles;Hydrothermal method;Microwave |
| Áreas de Conocimiento - CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
| Fecha de publicación : | 2025 |
| Citación : | ABREU, Maria Karolina da Silva Oliveira. Síntese de nanopartículas superparamagnéticas de ferrita de cobalto (CoFe2O4): uma nova metodologia. 2025. 160 f. Tese (Doutorado em Química) - Programa de Pós-Graduação em Química, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025. |
| Resumen en portugués brasileño: | Compreender o sistema utilizado para obtenção de nanopartículas (NPs) magnéticas é uma etapa fundamental para garantir uma rota sintética rápida e reprodutível de materiais em escala nanométrica. Desse modo, uma metodologia de síntese que possibilite reprodutibilidade, rapidez e homogeneidade de NPs segue sendo um desafio. Este trabalho surge com a proposta de uma nova rota sintética para produção de NPs de CoFe2O4 utilizando o método hidrotermal em um único passo empregando radiação de micro-ondas, garantindo homogeneidade na distribuição de tamanho, além de características magnéticas otimizadas. A introdução de polímeros naturais como agentes redutores para diminuir o impacto ambiental juntamente com a radiação micro-ondas para acelerar o processo, adicionaram novas possibilidades à produção das NPs. A influência do solvente, da concentração dos agentes de superfície e natureza dos agentes redutores foi avaliado sobre o tamanho, cristalinidade, magnetismo e estabilidade coloidal das NPs. Foram produzidas nove amostras que apresentaram padrões de difrações de raios-X consistentes com a fase de CoFe2O4 com sistema cúbico. A mudança dos componentes do meio reacional resultou em variação de diâmetro das NPs de 6 a 30 nm. Os estudos das propriedades magnéticas indicaram a obtenção de NPs superparamagnéticas a temperatura ambiente com valores de magnetização de saturação (MS) variando de 40 a 85 emu g-1. Ressalta-se que as NPs produzidas com goma de cajueiro carboximetilada (GCCM) apresentaram um valor de MS de 85,5 emu g-1, sugerindo que houve pouco efeito de diluição magnética após o recobrimento polimérico. Os resultados de espalhamento de luz dinâmico indicaram a produção de NPs resistentes à aglomeração em meio aquoso (ζ = ± 30 mV), viabilizando os ensaios de citotoxicidade e hipertermia em meio biológico. Estudos preliminares indicaram que as NPs CFO-GCCM-150-EG não apresentaram toxicidade frente a exposição aos peixes-zebra enquanto as amostras CFO-R-75-EG e CFO-R-150-EG se mostraram promissoras para aplicações em ensaios de hipertermia magnética. |
| Abstract: | Comprehending the processes involved in the synthesis of magnetic nanoparticles (NPs) is crucial for developing a rapid and reproducible synthetic method for producing nanometric scale materials. Nonetheless, finding a synthesis methodology that facilitates the rapid, reliable production of nanoparticles with a uniform size distribution remains challenging. This work provides a new synthetic approach using the hydrothermal method for producing CoFe2O4 NPs in a single step utilizing microwave radiation, assuring homogeneity in the size distribution in addition to improving magnetic properties. The introduction of natural polymers as reducing agents to mitigate the environmental impact combined with microwave radiation to accelerate the process created new NP production possibilities. This study investigated how solvent, surface agent concentration, and reducing agent type affected NP size, crystallinity, magnetism, and colloidal stability. Nine samples were produced, exhibiting X-ray diffraction patterns coincident with the CoFe2O4 phase in a cubic system. The change in the constituents of the reaction media led to a variation in the diameter of the nanoparticles from 6 to 30 nm. The analysis of the magnetic properties revealed the acquisition of superparamagnetic nanoparticles at room temperature, exhibiting saturation magnetization (MS) values from 40 to 85 emu g-1. It is worth noting that nanoparticles produced with carboxymethylated cashew gum (GCCM) presented a MS value of 85.5 emu g-1, showing minimal magnetic dilution following polymer coating. The dynamic light scattering results indicated the formation of NPs resistant to agglomeration in aqueous medium (ζ = ± 30 mV), enabling cytotoxicity and hyperthermia experiments in biological medium. While the CFO-R-75-EG and CFO-R-150-EG samples demonstrated potential for use in magnetic hyperthermia tests, preliminary data indicated that the CFO-GCCM-150-EG NPs did not exhibit toxicity when exposed to zebrafish. |
| URI : | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/81475 |
| ORCID del autor: | https://orcid.org/0000-0002-2514-3978 |
| Lattes del autor: | http://lattes.cnpq.br/3525991955416884 |
| ORCID del tutor: | https://orcid.org/0000-0002-2765-4982 |
| Lattes del tutor: | http://lattes.cnpq.br/5519498977042235 |
| Derechos de acceso: | Acesso Aberto |
| Aparece en las colecciones: | DQOI - Teses defendidas na UFC |
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