Estudo da rota de síntese na obtenção de Fe3O4 nanoestruturada para uso em biossensores

New biomaterials' study and development has been of great importance in the treatment or diseases detection, as an example of these new biomaterials, we have the biosensors. Biosensors are devices that, through biological reactions with a substrate, combined with a physical transducer, conve...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Araújo, Jônata Matias de
Outros Autores: Viana, Kaline Melo de Souto
Formato: bachelorThesis
Idioma:pt_BR
Publicado em: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Assuntos:
Biossensor. Biomateriais. Magnetita. Combustão.
Biosensor. Biomaterials. Magnetite. Combustion.
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/40340
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Biosensor. Biomaterials. Magnetite. Combustion.
Araújo, Jônata Matias de
Estudo da rota de síntese na obtenção de Fe3O4 nanoestruturada para uso em biossensores
description New biomaterials' study and development has been of great importance in the treatment or diseases detection, as an example of these new biomaterials, we have the biosensors. Biosensors are devices that, through biological reactions with a substrate, combined with a physical transducer, convert the bio-recognition's processes in measurable signals. The main materials used today are those based on nanotechnology for their high specificity and sensitivity. Due to their biocompatibility properties, injectability and the high level of accumulation in the target tissue or organ, magnetic iron oxide nanoparticles have been extensively studied for their technological applications, involving their main property of interest, the magnetism. Magnetite (Fe3O4) can be obtained by combustion reaction, which is a simple, fast and low cost method. The main objective of this final paper was to evaluate which is the best synthesis route to obtain the magnetite, using the combustion reaction as a synthesis method. The characterization of the obtained magnetite samples was performed by XRD, FTIR and SEM. The XRD results showed that the iron oxide powders obtained were a mixture of hematite and magnetite, in which the phase generated predominantly, independent of the route used, was hematite. It was observed that the fuel wich best favored the production of a larger fraction of the magnetite phase was urea, at temperatures of 400°C and 800°C, however the difference, when compared to the other fuel, was small. The SCS method promoted the formation of larger pores in the material structure when glycine was used as fuel, and larger grain sizes with the urea fuel. It was concluded that none of the synthesis routes studied was efficient for the production of high purity magnetite, obtaining hematite as the predominant phase. However, the route responsible for a result that was closer to the ideal was that in which urea with sintering heat treatment at 400 ° C was used.
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Due to their biocompatibility properties, injectability and the high level of accumulation in the target tissue or organ, magnetic iron oxide nanoparticles have been extensively studied for their technological applications, involving their main property of interest, the magnetism. Magnetite (Fe3O4) can be obtained by combustion reaction, which is a simple, fast and low cost method. The main objective of this final paper was to evaluate which is the best synthesis route to obtain the magnetite, using the combustion reaction as a synthesis method. The characterization of the obtained magnetite samples was performed by XRD, FTIR and SEM. The XRD results showed that the iron oxide powders obtained were a mixture of hematite and magnetite, in which the phase generated predominantly, independent of the route used, was hematite. It was observed that the fuel wich best favored the production of a larger fraction of the magnetite phase was urea, at temperatures of 400°C and 800°C, however the difference, when compared to the other fuel, was small. The SCS method promoted the formation of larger pores in the material structure when glycine was used as fuel, and larger grain sizes with the urea fuel. It was concluded that none of the synthesis routes studied was efficient for the production of high purity magnetite, obtaining hematite as the predominant phase. However, the route responsible for a result that was closer to the ideal was that in which urea with sintering heat treatment at 400 ° C was used. O estudo e desenvolvimento de novos biomateriais tem se mostrado de grande importância no tratamento ou detecção de doenças, como exemplo desses novos biomateriais, temos os biosenssores. Biossensores são dispositivos que, através reações biológicas com um substrato, combinado a um transdutor físico, convertem os processos de bioreconhecimento em sinais mensuráveis. Os principais materiais utilizados atualmente são aqueles baseados em nanotecnologia por sua alta especificidade e sensibilidade. Devido as suas propriedades de biocompatibilidade, injetabilidade e o alto nível de acumulação no tecido ou órgão alvo as nanopartículas de partículas de óxido de ferro magnéticas têm sido bastante estudadas por suas aplicações tecnológicas envolvendo a sua principal propriedade de interesse, o magnetismo.A magnetita (Fe3O4) pode obtida através de reação de combustão, sendo este um método simples, rápido e de baixo custo. O objetivo principal deste trabalho de conclusão de curso foi avaliar qual é a melhor rota de síntese para a obtenção da magnetita, utilizando a reação de combustão como método de síntese. A caracterização das amostras de magnetita obtidas foi realizada por DRX, FTIR e MEV. Os resultados de DRX mostraram que os pós de óxido de ferro obtidos foram uma mistura de hematita e magnetita, em que a fase gerada predominantemente independente da rota utilizada foi a hematita. Foi observado que o combustível que melhor favoreceu a produção de uma fração maior da fase magnetita foi a uréia para as temperaturas de 400°C e 800°C, entretanto a diferença foi pequena. O método de SCS promoveu a formação de poros maiores na estrutura do material quando utilizou-se como combustível a glicina e maiores tamanhos de grão com a combustível ureia. Conclui-se que nenhuma das rotas de síntese estudas foi eficiente para a produção de magnetita de elevada pureza obtendo-se a hematita como fase predominante, porem a rota responsável por um resultado mais próximo do ideal foi com a ureia com tratamento térmico de sinterização à 400°C. 2019-12-16T13:30:01Z 2021-09-29T13:22:06Z 2019-12-16T13:30:01Z 2021-09-29T13:22:06Z 2019-12-06 bachelorThesis 20170108265 ARAÚJO, Jônata Matias de. Estudo da rota de síntese na obtenção de Fe3O4 nanoestruturada para uso em biossensores. 2019. 51 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Materiais) - Centro de Tecnologia, Departamento de Engenharia de Materiais, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/40340 pt_BR application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN Engenharia de Materiais

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