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Produção e caracterização de nanopartículas de Terfenol-D

This work presents the experimental results gathered in the synthesis and characterization of nanoparticles from a metallic alloy composed by Iron, Dysprosium and Terbium, TbxDy1-xFe2, also known as Terfenol-D. The nanoparticles were produced through Laser Ablation Synthesis in Solution (LASiS). The...

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Autor principal:	Nadas, Rafael Battistella
Formato:	Dissertação
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2019
Assuntos:	Nanopartículas Ligas de ferro Compostos metálicos Biossensores Espectroscopia de raio X Física Nanoparticles Iron alloys Metallic composites Biosensors X-ray spectroscopy Physics CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4306
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spelling	riut-1-43062019-08-03T06:00:52Z Produção e caracterização de nanopartículas de Terfenol-D Synthesis and characterization of Terfenol-D nanoparticles Nadas, Rafael Battistella Kamikawachi, Ricardo Canute http://lattes.cnpq.br/7279178012336732 Bezerra Junior, Arandi Ginane http://lattes.cnpq.br/7811492311173264 Kamikawachi, Ricardo Canute Vasconcelos, Ado Jorio de Berton, Marcos Antonio Coelho Nanopartículas Ligas de ferro Compostos metálicos Biossensores Espectroscopia de raio X Física Nanoparticles Iron alloys Metallic composites Biosensors X-ray spectroscopy Physics CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA Física This work presents the experimental results gathered in the synthesis and characterization of nanoparticles from a metallic alloy composed by Iron, Dysprosium and Terbium, TbxDy1-xFe2, also known as Terfenol-D. The nanoparticles were produced through Laser Ablation Synthesis in Solution (LASiS). The shape and size of these nanoparticles were determined via transmission and scanning electron microscopy, as well as via Dynamic Light Scattering (DLS). The results of the microscopy and DLS show that the nanoparticles present spherical shape and average size of 17nm (ranging from 1 to 150 nm). The composition and crystal structure of the nanoparticles were determined through Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS) and Selected Area Electron Diffraction (SAED). EDS pointed to the presence of three elements of the alloy: Fe, Dy and Tb; SAED showed that the interplanar distances are comparable to the ones found in the literature. The synthesized nanoparticles were used to produce SERS substrates in order to identify a reduced number of Proline, Urea and Glycine molecules. The effect of the presence of a magnetic field during the deposition of the colloid over the substrate showed that the produced films are more homogeneous and uniform than the films produced without the aid of a magnet: the heights root mean square of the films vary from (79,57 ± 0,01) nm for films produced without magnetic field and (47,69 ± 0,01) nm for films produced with a magnet. These results indicate that Terfenol-D is a promising SERS agent that can be used in the future for the development of biosensors. Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná O presente trabalho apresenta os resultados experimentais obtidos na produção e caracterização de nanopartículas metálicas a partir de uma liga metálica composta por Ferro, Disprósio e Térbio, TbxDy1-xFe2, conhecida como Terfernol-D. As nanopartículas foram produzidas pelo método de Ablação a Laser em Solução (LASiS - Laser Ablation Synthesis in Solution). A forma e tamanho das nanopartículas foram determinados através de microscopia eletrônica de transmissão e varredura, bem como pela técnica conhecida como Espalhamento Dinâmico de Luz (DLS - Dynamic Light Scattering). A partir dos resultados da microscopia eletrônica e do DLS foi possível observar que as nanopartículas apresentaram tamanho médio de 17 nm em uma faixa de tamanhos que vai desde 1 nm até 150 nm e forma esférica. A verificação da composição e estrutura das nanopartículas foi realizada utilizando a Espectroscopia de Raios x por Dispersão de Energia (EDS - Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy) e a difração de elétrons em área selecionada (SAED – Surface Area Electron Diffraction). A EDS mostrou a presença dos três elementos da liga Fe, Dy e Tb e a partir dos resultados obtidos com a SAED foi possível determinar as distâncias interplanares da estrutura cristalina compatíveis com os valores encontrados na literatura. As nanopartículas foram utilizadas para a produção de substratos SERS aplicados na identificação de poucas moléculas de Prolina, Ureia e Glicina. O efeito da aplicação de um campo magnético no momento da deposição do coloide sobre o substrato resultou em filmes com maior homogeneidade e uniformidade: a altura média quadrática dos filmes varia de (79,57 ± 0,01) nm para filmes produzidos sem auxílio do campo e (47,69 ± 0,01) nm para filmes produzidos com o imã. Estes resultados indicam que o Terfenol-D é um promissor agente SERS que pode ser utilizado futuramente no desenvolvimento de biossensores. 2019-08-02T16:22:02Z 2019-08-02T16:22:02Z 2019-04-26 masterThesis NADAS, Rafael Battistella. Produção e caracterização de nanopartículas de Terfenol-D. 2019. 67 f. Dissertação (Mestrado em Física e Astronomia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4306 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Programa de Pós-Graduação em Física e Astronomia UTFPR
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description	This work presents the experimental results gathered in the synthesis and characterization of nanoparticles from a metallic alloy composed by Iron, Dysprosium and Terbium, TbxDy1-xFe2, also known as Terfenol-D. The nanoparticles were produced through Laser Ablation Synthesis in Solution (LASiS). The shape and size of these nanoparticles were determined via transmission and scanning electron microscopy, as well as via Dynamic Light Scattering (DLS). The results of the microscopy and DLS show that the nanoparticles present spherical shape and average size of 17nm (ranging from 1 to 150 nm). The composition and crystal structure of the nanoparticles were determined through Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS) and Selected Area Electron Diffraction (SAED). EDS pointed to the presence of three elements of the alloy: Fe, Dy and Tb; SAED showed that the interplanar distances are comparable to the ones found in the literature. The synthesized nanoparticles were used to produce SERS substrates in order to identify a reduced number of Proline, Urea and Glycine molecules. The effect of the presence of a magnetic field during the deposition of the colloid over the substrate showed that the produced films are more homogeneous and uniform than the films produced without the aid of a magnet: the heights root mean square of the films vary from (79,57 ± 0,01) nm for films produced without magnetic field and (47,69 ± 0,01) nm for films produced with a magnet. These results indicate that Terfenol-D is a promising SERS agent that can be used in the future for the development of biosensors.
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Produção e caracterização de nanopartículas de Terfenol-D

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