Elaboração de fluidos magnéticos à base de gliconanopartículas magnéticas de Mn1-xCoxFe2O4 funcionalizadas com ácidos carboxílicos polohidroxilados, visando aplicações em nanobiotecnologia

Abstract

Nesse trabalho, gliconanopartículas magnéticas, à base de ferrita mista de cobalto e manganês e funcionalizadas com ácido glicérico e ácido glucônico, foram sintetizadas, visando aplicações nanobiotecnológicas. As nanopartículas de óxido magnético foram sintetizadas por coprecipitação alcalina e, após tratamento de superfície, foram peptizadas em meio ácido. Então, condições ótimas de concentração e pH foram estabelecidas para uma máxima funcionalização dos nanogrãos. Após o recobrimento, as nanopartículas foram redispersas em solução aquosa ou glicerol. A estrutura espinélio foi confirmada por experimentos de DRX e dosagens químicas levaram à fórmula química Mn0,5Co0,5Fe2O4 para o material sintetizado. Por MET, nanopartículas com morfologia do tipo esférica e com diâmetro médio de ~17 nm (e 0,35 de polidispersão) foram encontradas. Esses resultados foram cruzados com os do refinamento de Rietveld dos dados de DRX, confirmando tamanho e estrutura. O sucesso da funcionalização foi verificado por FTIR e medidas de potencial zeta, que mostraram a modificação da superfície, após a complexação da superfície pelos ligantes. No modelo proposto, os grupos carboxila dos ácidos glucônico e glicérico se ligam aos sítios superficiais, enquanto as terminações hidroxila ficam livres para interagir com o solvente. Isso ficou mais bem evidenciado por testes qualitativos de estabilidade coloidal das nanopartículas em diferentes solventes, incluindo glicerol. Medidas de magnetização mostraram um comportamento ferromagnético para as nanopartículas e características superparamagnéticas para os fluidos magnéticos preparados. Além disso, um método eficiente, com base em medidas de densidade, foi proposto para se determinar a concentração dos sois.