Dissertações

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Saymiton Goularte dos Reis Vitório

Fabiano Vargas Pereira

Filmes finos Layer-by-Layer contendo AuNPs de diferentes morfologias como alternativa para substratos SERS

Layer-by-layer Thin Films As An Alternative For Sers Substrates For The Detection Of Environmental Contaminants

Química

Nanociências e Nanotecnologia

 

02/07/2026

Auditório II - Aluísio Pimenta

14:00

Prof. Fabiano Vargas Pereira - Orientador (Dr. (UFMG))
Profa. Mariana Ramos de Almeida (Dr. (UFMG))
Prof. Luciano Andrey Montoro (Dr. (UFMG))
Prof. Adolfo Henrique de Moraes Silva (Dr. (UFMG))

A espectroscopia Raman realçada por superfície (SERS) é uma técnica sensível à superfície que amplifica o espalhamento Raman por meio da adsorção de moléculas em superfícies nanoestruturadas [1]. Essa amplificação permite a detecção de alta sensibilidade de concentrações moleculares extremamente baixas de moléculas importantes em diversos campos, como agricultura, saúde e monitoramento ambiental [2]. O método Camada por Camada (LbL) fabrica filmes finos através da adsorção sequencial de monocamadas de dois componentes que interagem fortemente. Esta técnica permite a fabricação de materiais compósitos com propriedades mecânicas, ópticas ou eletrônicas distintas ao incorporar diversos materiais, incluindo nanopartículas e polímeros [3]. Neste trabalho, dois tipos de filmes finos camada por camada (LbL) foram fabricados através da deposição sequencial de camadas com cargas opostas: (i) nanopartículas de ouro (AuNPs) com o polímero poli(cloreto de dialildimetilamônio) (PDDA) e (ii) AuNPs com pontos de carbono (CDs). As AuNPs foram sintetizadas por redução sob refluxo do ácido tetracloroáurico(III) com citrato de sódio, enquanto os CDs foram obtidos através da carbonização hidrotérmica de arginina e dietilenotriamina a 180C por 6 horas em um reator autoclave de aço inoxidável. As AuNPs e os CDs foram caracterizados utilizando diversas técnicas, incluindo espalhamento dinâmico de luz (DLS), análise de potencial zeta, espectroscopia UV-Vis, fotoluminescência e espectroscopia FTIR. O crescimento dos filmes LbL foi monitorado por medidas de absorbância em 545 nm, característica das AuNPs. Os espectros de absorbância UV-Vis foram registrados após cada bicamada depositada (AuNPs/PDDA ou AuNPs/CDs) em lâminas de quartzo, revelando um aumento linear na absorbância em 545 nm. Este resultado indica uma deposição uniforme de material e uma alta carga de AuNPs por camada. Os filmes LbL obtidos serão utilizados como substratos SERS, fornecendo uma plataforma sensível para a detecção de contaminantes ambientais, incluindo inseticidas e antibióticos.

Camada por camada, Nanobastões de ouro, Nanopartículas de ouro, RAMAN, SERS

Surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) is a surface-sensitive technique that enhances the Raman scattering through the adsorption of molecules onto nanostructured surfaces [1]. This amplification enables high-sensitivity detection of extremely low molecular concentrations of important molecules in various fields, such as agriculture, healthcare, and environmental monitoring [2]. The Layer-by-Layer (LbL) method fabricates thin films by sequentially adsorbing monolayers of two strongly interacting components.This technique enables the fabrication of composite materials with distinct mechanical, optical, or electronic properties by incorporating various materials, including nanoparticles and polymers [3]. In this work, two types of layer-by-layer (LbL) thin films were fabricated through the sequential deposition of oppositely charged layers: (i) gold nanoparticles (AuNPs) with the poly(diallyldimethylammonium chloride) (PDDA) polymer and (ii) AuNPs with carbon dots (CDs). AuNPs were synthesized by reflux reduction of tetrachloroauric(III) acid with sodium citrate, whereas the CDs were obtained through the hydrothermal carbonization of arginine and diethylenetriamine at 180C for 6 hours in a stainless-steel autoclave reactor. The AuNPs and CDs were characterized using various techniques, including dynamic light scattering (DLS), zeta potential analysis, UV-Vis spectroscopy, photoluminescence, and FTIR spectroscopy. The growth of the LbL assembly films was monitored by absorbance measurements at 545 nm, characteristic of AuNPs. UV-Vis absorbance spectra were recorded after each deposited bilayer (AuNPs/PDDA or AuNPs/CDs) on quartz slides, revealing a linear increase in absorbance at 545 nm. This result indicates uniform material deposition and a high AuNPs loading per layer. The obtained LbL films will be used as SERS substrates, providing a sensitive platform for detecting environmental contaminants, including insecticides and antibiotics.

Gold nanoparticles, Gold nanorods, Layer-by-Layer, RAMAN, SERS