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Tipo de documento: Trabalho de Conclusão de Curso
Tipo de acceso: Acesso Aberto
Título: Estudo da taxa de geração de vapor em soluções coloidais contendo nanopartículas metálicas
Autor: Corrêa, Gabriel Oliveira
Primer orientador: Messias, Djalmir Nestor
Primer miembro de la banca: Cabral, Jader de Souza
Segundo miembro de la banca: Guerra, João Carlos de Oliveira
Resumen: Neste trabalho foi realizado um estudo sobre as propriedades fototérmicas de soluções coloidais contendo nanopartículas metálicas em água. Foram utilizadas nanopartículas de ouro e de óxido de níquel. Sabe-se que as características termo-ópticas de solventes, como a água, sofrem variações devido à presença das nanopartículas. Na escala nanométrica estes efeitos estão relacionados à ressonância de plasmons de superfície. Para caracterizar estas soluções coloidais foram realizadas medidas de difusividade térmica e absorção óptica através da técnica de Lente Térmica e do uso da Lei de Lambert-Beer, respectivamente. Por fim, foi medida a taxa de evaporação da água na presença das nanopartículas metálicas sob as seguintes condições: diferentes concentrações, diferentes tamanhos e diferentes materiais. Observamos que existe uma concentração ótima que fornece a maior taxa de evaporação. A partir dela, a taxa começa a diminuir. Este efeito foi atribuído à competição entre a absorção e o espalhamento de luz nas amostras. Assim, demonstramos que a adição de ouro à água aumenta sua taxa de evaporação em no máximo 50%, enquanto a adição de óxido de níquel gerou um aumento máximo de 62%. Isto nos leva a considerar estas soluções como possíveis candidatas a aplicações tecnológicas, como terapia fototérmica de combate ao câncer e na esterilização de equipamentos médicos.
Abstract: In this work, a study was performed on the photothermal properties of colloidal solutions, adding metallic nanoparticles in water. Gold and nickel oxide nanoparticles were used. The thermo-optical characteristics of the solvent, water, changes due to the presence of nanoparticles. On this scale, these effects are related to the surface plasmon resonance. To characterize these colloidal solutions, thermal diffusivity and optical absorption measurements were performed using the Thermal Lens technique and the Lambert-Beer Law, respectively. Finally, the water evaporation rate in the presence of metal nanoparticles was measured under the following conditions: different concentrations, different sizes, and different materials. We observe that there is an ideal concentration that provides us the highest evaporation rate. From it, the rate starts to decrease. This effect was attributed to the competition between light absorption and scattering in the samples. Thus, we demonstrate that adding gold to water increases its evaporation rate by a maximum of $50$\% while adding nickel oxide generates a maximum increase of $62$\%. This leads us to consider these solutions as potential candidates for technological applications such as cancer photothermal therapy and sterilization of medical equipment.
Palabras clave: Nanopartículas metálicas
Metallic nanoparticles
Taxa de evaporação
Vapor generation rate
Espectroscopia óptica
Optical spectrometry
Lente térmica
Thermal lens
Área (s) del CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA
Idioma: por
País: Brasil
Editora: Universidade Federal de Uberlândia
Cita: CORRÊA, Gabriel Oliveira. Estudo da taxa de geração de vapor em soluções coloidais contendo nanopartículas metálicas. 2019. 52 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Física de Materiais) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/28137
Fecha de defensa: 27-nov-2019
Aparece en las colecciones:TCC - Física de Materiais

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