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metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Estudo cinético e termodinâmico da interação de nanopartículas de ouro com compostos de coordenação
metadata.dc.creator: Prado, Cássio Roberto Arantes do
metadata.dc.contributor.advisor1: Bogado, André Luiz
metadata.dc.contributor.referee1: Rodrigues, Carolina Martins
metadata.dc.contributor.referee2: Von Poelhsitz, Gustavo
metadata.dc.description.resumo: O presente trabalho tem como objetivo estudar a interação entre complexos metálicos catiônicos e nanopartículas de ouro aniônicas (AuNPsn−), bem como a determinação de seus parâmetros físico-químicos. Anteriormente, estudos demonstraram que a interação entre os compostos metálicos e as AuNPsn− aliada a modificação de sensores foram capazes de catalisar eletroquimicamente a oxidação do paracetamol. Buscando compreender melhor essas interações para futuras aplicações, realizou-se esse estudo. A maioria dos complexos de rutênio foram sintetizados através da troca de ligantes em sua esfera de coordenação e a adição de um contra-íon, atribuindo a estes um caráter catiônico. As AuNPsn− foram sintetizadas através do método de encapsulação por citrato conferindo a elas um caráter aniônico. Os compostos sintetizados foram caracterizados por diversas técnicas, como: Espectroscopia de Absorção no Ultravioleta-visível, Espectroscopia de Absorção no Infravermelho, Voltametria Cíclica, Voltametria de Onda Quadrada e por Condutometria. O acompanhamento das interações entre os complexos catiônicos e as nanopartículas de ouro aniônicas (Mn+/AuNPsn−) foram realizadas com o auxílio de duas técnicas: Condutometria e Uv-vis. Na condutometria, foram feitas adições de alíquotas (de 20 µL até 2200 µL) das soluções dos compostos metálicos de concentração nominal de 10-5 mol L-1 em 10 mL de uma solução de AuNPsn−. Na espectroscopia Uv-vis, houve a aplicação de diversas metodologias para a investigação cinética e termodinâmica entre as interações Mn+/AuNPsn−. A abordagem cinética consistiu no acompanhamento da banda plasmon transversal das AuNPsn− (Z = 520 nm) e da banda resultante da interação longitudinal das AuNPsn− (Z = 625 nm) em função do tempo após variação da temperatura e concentração dos complexos catiônicos. Esses experimentos permitiram determinar vários parâmetros cinéticos das interações Mn+/AuNPsn−, tais como: as constantes de velocidade (k), a energia de ativação (Ea), o fator de colisão (ln A). Parâmetros termodinâmicos de ativação também foram determinadosμ entalpia de ativação (ΔH‡), entropia de ativação (ΔS‡) e energia livre de Gibbs de ativação (ΔG‡). Na abordagem termodinâmica, utilizou-se a Isoterma de Langmuir (modelo direto), o modelo de Benesi-Hildebrand (duplo- recíproco) e o modelo de Scatchard (x-recíproco), para a obtenção de parâmetros termodinâmicos, tais como: constante de dissociação (Kd) e coeficiente de Hill (n). Determinou- se ainda o erro relativo onde os valores de Kd são máximos. Esse estudo poderá ser aplicado posteriormente em catálise, aprimorando os estudos que estão em andamento.
Abstract: This work aims to study the interaction between metallic complexes and gold nanoparticles (AuNPsn−), and the determination of its physicochemical parameters. Earlier studies showed that the interaction between metallic compounds and AuNPsn− coupled to modified sensors were capable of catalyzing the electrochemical oxidation of the acetaminophen. Seeking to better understand the interactions for future applications, we carried out this study. Most of the ruthenium complexes were synthesized by exchanging ligands in their coordination sphere and the addition of a counter-ion, given these a cationic character. The AuNPsn− were synthesized through the encapsulation method citrate giving them an anionic character. The synthesized compounds were characterized by various techniques such as Ultraviolet-visible absorption spectroscopy, infrared absorption spectroscopy, cyclic voltammetry, square wave voltammetry and condutimetry. The monitoring of interactions between the cationic complexes and anionic gold nanoparticles (Mn+/AuNPsn−) were carried out with the aid of two techniques: Conductimetry and Uv-vis. In condutimetry, additions were made aliquots (20 μL to 2200 μL) solutions of metallic compounds of nominal concentration of 10-5 mol/L in 10 mL of AuNPsn− solution. In Uv-vis spectroscopy, was the application of various methods for the thermodynamic and kinetic investigation of Mn+/AuNPsn− interactions. The kinetics approach consists in monitoring the transverse plasmon band of AuNPsn− (Z = 520 nm) and the resulting longitunidal band interaction formed system of AuNPsn− (Z = 625 nm) in function of time after variation of the temperature and concentration of the cationic complexes. These experiments allowed to determination various kinetic parameters of Mn+/AuNPsn− interactions, such as the rate constants (k), activation energy (Ea), and the collision factor (ln A). Activation thermodynamic parameters also were determined: activation enthalpy (ΔH‡), activation entropy (ΔS‡) and activation Gibbs free energy (ΔG‡). In thermodynamic approach, we used the Langmuir isotherm (direct graph), Benesi-Hildebrand model and Sctachard model to obtain thermodynamic parameters, such as: dissociation constant (Kd) and Hill coefficient (n). The relative error was determined where the Kd values are maximum. Posteriorly, this study can be applied in catalysis, improving the studies that are underway.
Keywords: Química
Química analítica qualitativa
Complexos metálicos
Análise espectral
AuNPsn
Complexos metálicos
Automontagem
Química supramolecular
Metallic complexes
Self-assembly
Supramolecular chemistry
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Química
Citation: PRADO, Cássio Roberto Arantes do. Estudo cinético e termodinâmico da interação de nanopartículas de ouro com compostos de coordenação. 2016. 184 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2016.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/17945
Issue Date: 1-Jul-2016
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Química

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