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A. Ciências Exatas e da Terra - 3. Física - 4. Física da Matéria Condensada

Estudo dos Modos Vibracionais de Moléculas de Água Quimiosorvidas na Superfície de Nanopartículas Magnéticas: Um Estudo por Espectroscopia Raman.

Fabio Nakagomi 1
(1. Instituto de Física - Universidade de Brasilia)
INTRODUÇÃO:
As recentes tentativas de desenvolvimento de Fluidos Magnéticos (FM) para a utilização em transformadores de alta tensão têm esbarrado em um problema ainda sem solução. Os FM desenvolvidos entram em ebulição, inviabilizando sua utilização. Aparentemente, este problema decorre da ebulição de micro-gotas de água adsorvida na superfície das nanopartículas magnéticas, componentes do fluido magnético. Para assegurar a estabilidade do FM é importante monitorar e controlar sua composição e homogeneidade. Essas características são afetadas tanto pelo tamanho médio das nanopartículas quanto pelas propriedades do revestimento ou cobertura.
METODOLOGIA:
O objetivo deste trabalho é utilizar a Espectroscopia Raman para quantificar o grafting aquoso na superfície das nanopartículas de CoFe2O4 (ferrita de cobalto) e monitorar o efeito da cobertura na estabilidade química e estrutural das mesmas. As amostras utilizadas neste trabalho foram sintetizadas pela co-precipitação de íons de Co(II) e Fe(III) em meio alcalino, variando-se a relação Fe/Co e o tamanho médio das nanopartículas. As nanopartículas sintetizadas foram separadas em duas partes, sendo que uma delas foi passivada com solução de nitrato férrico. Posteriormente, parte das amostras foram secas a 90oC, dando origen a um Pó e a outra parte foi dispersa em óleo Diala-A.
RESULTADOS:

Os espectros Raman das amostras dispersas em óleo e realizados na região do OH-Stretching modos não revelaram a presença de hidroxila adsorvida na superfície das nanopartículas. O pequeno número destas moléculas adsorvidas e a presença de uma banda de fluorescência de origem desconhecida provavelmente são os responsáveis por este fato. Entretanto, espectros Raman das amostras na forma de Pó evidenciaram que o processo de passivação influencia na formação da fase hematita e que a cobertura tem um importe papel tanto na homogeneidade das amostras quanto na estabilidade química e estrutural das mesmas.

CONCLUSÕES:
Realizando medidas de Espectro Raman para investigar a estabilidade e estrutural da ferrita de cobalto (CoFe2O4) foi possível chegar aos seguintes resultados: a cobertura de ácido oléico garante às nanopartículas uma melhor homogeneidade e proteção contra a oxidação; o processo de passivação provoca o surgimento de uma fase hematita quando excitado por uma potência elevada do laser;  todas as amostras cobertas 15 dias após síntese sofreram oxidação, e  quando submetidas a potências de excitação elevadas surge uma fase hematita.
Instituição de fomento: CNPq - UnB
Trabalho de Iniciação Científica  
Palavras-chave: Nanoparticulas Magneticas; Ferrita de Cobalto; Espectroscopia Raman.
Anais da 58ª Reunião Anual da SBPC - Florianópolis, SC - Julho/2006