Crescimento de nanopartículas de prata em matrizes poliméricas

Abstract

O presente trabalho teve como objetivo estudar a formação de nanopartículas de prata (AgNps) via síntese verde sobre uma matriz de celulose. Foi construída uma câmara de luz com materiais de baixo custo junto a uma fonte de LED. As partículas foram formadas depois de uma hora de irradiação. Foi empregado extrato de Plinia cauliflora, como agente redutor, e nitrato de prata (AgNO3), como precursor para a formação de partículas na faixa de 11 – 115 nm. As dispersões coloidais contendo prata foram caracterizadas por intermédio de espectroscopia ultravioleta-visível. Os tecidos modificados foram caracterizados quanto à sua morfologia, composição e estrutura, por meio das técnicas de microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva, espectroscopia no infravermelho e espectroscopia de fotoelétrons excitados de raios X (XPS). A modificação estrutural do tecido nos permitiu aumentar a disponibilidade de grupos hidroxilas e facilitar a interação da prata com a matriz. A teoria de Mie nos permitiu simular o espectro experimental de absorção UV-Vis na amostra após 306 h de reação. Como resultado, obteve-se um diâmetro médio de 96 nm considerando 90% de partículas esféricas. A análise de XPS mostrou a presença de prata metálica, Ag, e de Ag2O. Além de três tipos de ambiente químico do oxigênio. Este trabalho abre caminhos potenciais para explorar a atividade microbiana dos tecidos e estudos de espalhamento de luz das nanopartículas.

The present work aimed at the formation of silver nanoparticles (AgNps) on a cellulose matrix via green synthesis routes. We built a light chamber with low-cost materials and an LED source to synthesize the metal particles on the polymeric matrix. So, the particles were formed after one hour of irradiation. Plinia cauliflora extract was used as a reducing agent, and silver nitrate (AgNO3) was used as a precursor for forming particles in the 11 – 115 nm range. Silver-containing colloidal dispersions were characterized using ultraviolet-visible spectroscopy. The modified matrix's morphology, composition, and structure were characterized with scanning electron microscopy, energy dispersive, infrared, and X-ray excited photoelectron spectroscopy (XPS). The structural modification of the polymeric matrix allowed us to increase the availability of hydroxyl groups and facilitate the interaction of silver with the matrix. Mie's theory allowed us to simulate the experimental UV-Vis absorption spectrum in the sample after 306 hours of reaction. We got a spectrum with 90% spherical particles and an average diameter of 96 nm. The XPS analysis shows us the presence of metallic silver, Ag, and Ag2O and three types of oxygen chemical environments. The present work opens up the potential path for exploring the polymeric matrix microbial activity and the behavior of the light-scattering particles.