Estabelecimento de condições de síntese em poliol para nano-objetos de ferrita de cobalto e elaboração de ferrofluido.

Abstract

As nanopartículas magnéticas (NPM’s) têm sido objeto de intensa pesquisa atualmente, devido suas diferentes propriedades físico-químicas e sua potencialidade de aplicações práticas. No entanto, algumas propriedades das nanopartículas se encontram diretamente relacionadas aos procedimentos de síntese adotados, como por exemplo, a distribuição catiônica, o tamanho, a polidispersão, dentre outros. Diante disso, o presente estudo teve como objetivo buscar uma nova rota de síntese que viabilizasse a produção de nanopartículas magnéticas morfologicamente homogêneas, quimicamente estáveis e com baixa dispersão de tamanhos. Por meio da rota de poliol, cloretos de cobalto (II) e ferro (III) foram utilizados como precursores em uma mistura dos solventes Dietilenoglicol (DEG) e Trietanolamina (TEA), em diferentes proporções (1:0/ 1:1), buscando a formação de ferritas de cobalto. Além da proporção dos polióis, a influência do tempo de reação sobre as propriedades das partículas obtidas também foi investigado. A síntese realizada buscou a formação de nanopartículas magnéticas de núcleo único, e adicionamos o TEA com o objetivo de formar nanopartículas multinúcleos. As nanopartículas foram separadas, secas e submetidas a tratamento com nitrato férrico visando à elaboração de ferrofluido. As amostras obtidas foram submetidas a diferentes técnicas de caracterização, a fim de investigar a composição química, estrutural e magnetométrica do produto final da síntese. Os resultados comprovaram que somente a síntese com DEG e TEA na proporção de 1:0 produziram nanopartículas magnéticas, resultando em nanopartículas muito pequenas (entre 3 e 5 nm), aproximadamente monodispersas e com boa cristalinidade. A alteração do tempo reacional levou a uma ínfima variação do diâmetro médio das NPM’s obtidas. As propriedades magnetométricas das NPM’s foram investigadas, avaliando desde características intrínsecas das partículas como diâmetro, magnetização de saturação e polidispersão, até a eficiência de aquecimento NPM’s obtidas. O resultado obtido foi satisfatório, considerando o pequeno tamanho das NPM’s.