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Title: Síntese e caracterização de nanopartículas magnéticas de Co e Ni com aplicação em magneto hipertermia
Authors: Sousa, Nagilson Mendes de
Keywords: Nanopartículas;Níquel;Cobalto;Monóxidos e hipertermia magnética
Issue Date: 14-Sep-2015
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: SOUSA, Nagilson Mendes de. Síntese e caracterização de nanopartículas magnéticas de Co e Ni com aplicação em magneto hipertermia. 2015. 100f. Dissertação (Mestrado em Física) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2015.
Portuguese Abstract: Nanopartículas (Nps) são importantes no estudo de novos fenômenos na física e no desenvolvimento de novas aplicações tecnológicas. Nanopartículas magnéticas metálicas tais como Níquel e Cobalto surgem como objetos promissores devido as suas aplicabilidades em várias áreas da ciência e tecnologia. No presente trabalho apresentamos um estudo sobre o método de síntese, caracterização estrutural e magnética em nanopartículas de Ni e Co. As amostras foram preparadas pelo método sol-gel modi cado e formadas nos poros do polímero quitosana, a redução ocorreu em ausência de uxo de Hidrogênio. A fase cristalina do Ni e Co é cúbica de face centrada e seus diâ- metros variaram de 59-77nm e 19-50nm, respectivamente. As superfícies das nanopartículas foram naturalmente passivadas com seus monóxidos apresentando estabilidade química por longos intervalos de tempo. A estrutura formada é do tipo núcleo/casca, o que favoreceu as interações de exchange bias entre o núcleo ferromagnético (FM) e a casca antiferromagnética (AFM). As condições de síntese foram otimizadas para obter principalmente a fase FM. Ambas NPs foram submetidas à ação de um campo magnético AC e houve aquecimento rápido até atingir temperatura de aproximadamente 140°C em intervalos de tempo de até 5 min. As amostras dispersadas em água, atingiram temperaturas de 40- 59°C de aquecimento em até 10 minutos, mostrando potencial para aplicações em hipertermia magnética.
Abstract: Nanoparticles are importante for the study of new phenomena and for the development of new applications. Metallic magnetic nanoparticles like Cobalt and Nickel are important for their applications in nanoscience and nanotechnology. In this work, we report on the synthesis and characterization of Ni and Co nanoparticles. The nanoparticles were prepared by the modi- ed sol-gel method and were formed in the pore-network of the biopolymer quitosan. The reduction occurred in absence of H2 ux. The metallic particles and their monoxides have a face-centered- cubic structure. The metallic particles sizes ranged from 59 to 77 nm and from 19 to 50 nm for Ni and Co, respectively. Their monoxides chemically passivated the metallic cores, and after several weeks we have not observed further increase in oxidation. The synthesis method was tuned to obtain mainly the ferromagnetic phase. The system behaves like a core/shell structure with a ferromagnetic core and an antiferromagnetic shell. Exchange bias e ect was observed at temperatures below the Néel temperature. Both systems were submitted to an alternated magnetic eld and the heat released by the particles increased the temperature to 140°C in an interval of 5 min. Similar studies in samples dispersed in water increased the temperatures to 40-59°C, these results suggest that these materials are candidates for magnetic hyperthermia.
URI: http://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/20615
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