Síntese e caracterização de fluidos magnéticas à base de nanopartículas de oxidos dopadas com gadolinio e funcionalizadas com adms.

Abstract

Neste trabalho foi realizada a síntese de ferritas de gadolínio pela substituição progressiva de íons ferro (III) por íons gadolínio (III), com o objetivo de se obter nanopartículas magnéticas. O método de síntese escolhido foi o da coprecipitação. Em razão de se determinar os parâmetros ideais para a síntese dessas ferritas substituídas, sintetizou-se sete amostras de nanopartículas de maghemita em condições reacionais diferentes e determinou-se os parâmetros reacionais com os quais obtinham-se nanopartículas com características desejadas. Como resultado das sínteses das ferritas substituídas, obteve-se nanopartículas magnéticas com 5% e 25% de substituição e partículas com 50% de substituição, estas não apresentavam comportamento magnético e nos estudos constatou-se que tratava-se de uma mistura de GdFeO3 e Gd3Fe5O12 não magnéticos. Das ferritas de gadolínio magnéticas separou-se metade das partículas obtidas, elas foram oxidadas e resultando em quatro amostras de nanopartículas. Sintetizou-se uma amostra de nanopartículas de magnetita para se comparar com as ferritas de gadolínio não oxidadas, enquanto as oxidadas eram comparadas com a maghemita. A fim de identificar se realmente obteve-se ferritas de gadolínio com estrutura parecida com a da maghemita e da magnetita, empregou-se medidas de difração de raios X, espectroscopia na região do infravermelho, potencial Zeta e microscopia eletrônica de transmissão. Com o resultado das identificações, comprovou-se que realmente tratavam-se de ferritas de gadolínio com estrutura similar à da maghemita e sem apresentar mistura de compostos. Com estas ferritas, preparou-se tanto fluidos iônicos quanto fluidos biocompativeis, estes peptizados com Ácido meso-2,3-dimercaptossuccínico (ADMS), devido à sua grande aplicabilidade. Mostrou-se que o ADMS estava aderido à superfície das nanopartículas e assim possibilitando a grande estabilidade do fluido em pH fisiológico. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT

In this work was performed the synthesis of gadolinium ferrite by the progressive substitution of ions iron (III) for ions gadolinium (III), with the objective of obtainig magnetic nanoparticles. The chosen synthesis method was the co-precipitation. In order to determine the ideals parameters for the synthesis of this substituted ferrites, has been synthesized seven samples of maghemite nanoparticles in different reactional conditions and it was determining the reactional patterns with the nanoparticles show desired characteristics. As the synthesis result of the substituted ferrites was obtained magnetic nanoparticles with 5% and 25% of substitution and particles with 50% of substitution, they did not show magnetic behavior and in later studies were showed those are a mixture of non magnetic GdFeO3 e Gd3Fe5O12. One of the gadolinium magnetic ferrite was separated at half of the obtained particles, they were oxidized and resulted in four nanoparticles samples. It was synthesized as a nanoparticle magnetite sample to compare it with the non oxidized gadolinium ferrite. Meanwhile the oxidized ones were compared with the maghemite. To identify if gadolinium ferrites obtained was really with a structure alike maghemita´s and magnetite´s, it has been utilized measures of X-rays diffraction, Infrared spectroscopy, Zeta potential and transmission electronic microscopy. With the result´s identification, it was proved that it was really gadolinium ferrites with the structure alike maghemite´s and without showing compounds´ mixture. With these ferrites were prepared even ionic fluids as biomedical fluids, these were pepitzaded with DMSA (meso-2,3- dimercaptossuccinic acid), because of its great applicability. It was demonstrated that the DMSA is attached on the nanoparticles´ surface and because of that enabling a great stability of the fluid in physiological pH.