Caracterização de nanopartículas de Bi produzidas por ablação a laser

Abstract

Resumo: Neste trabalho produzimos nanopartículas através da ablação a laser de um alvo de bismuto imerso em água e em acetona. As amostras foram caracterizadas através de diversas técnicas: Espectroscopia UV/Vis, Espalhamento Dinâmico de Luz, Microscopia Eletrônica de Transmissão, Espectroscopia de Fotoelétrons excitados por Raios X, Difração de Raios X e Fotoluminescência. As nanopartículas produzidas em água são metálicas, mas com oxidação na superfície, pico de absorção em 257nm devido à ressonância de plasmons de superfície e exibem um intenso pico de luminescência em 414 nm. Foi estudada a interação desta amostra com diferentes aminoácidos, o que revelou uma sensibilidade seletiva à cisteína. Constatamos o potencial das nanopartículas produzidas na determinação da concentração de cisteína na faixa de 80 a 720 ????. Através de medidas de ressonância magnética nuclear, elucidamos o mecanismo de interação da cisteína com as nanopartículas: ocorre a dimerização da cisteína em cistina que, provavelmente, é complexada à superfície da nanopartícula por interações eletrostáticas, o que provoca a modificação do espectro de absorção das nanopartículas.

Abstract: In the present work we produced nanoparticles by the laser ablation of a bismuth target immersed in water and in acetone. The samples were characterized by various techniques: UV/Vis spectroscopy, Dynamic Light Scattering, Transmission Electron Microscopy, X-ray Photoelectron Spectroscopy, X-Ray Diffraction and Photoluminescence. The nanoparticles produced in water are metallic, with oxidation on its surface, absorption peak at 257nm due to the surface plasmon resonance and an intense luminescence peak at 414 nm. The interaction between various amino acids with the nanoparticles was studied revealing a selective sensibility to cysteine. We verified the potential of the produced nanoparticles to the determination of the cysteine concentration ranging from 80 to 720 ????. Through the nuclear magnetic resonance we understood the interaction mechanism between the cysteine and the nanoparticles: occurs a dimerization of the cysteine to cystine that probably is complexed to the nanoparticle surface by electrostatic interactions, which leads to the modification of the nanoparticles absorption spectrum.