Síntese e caracterização de nanopartículas magnéticas de ferrita de cobalto e ferrita de níquel revestidas com sílica para aplicações biomédicas

Abstract

Esta dissertação teve como objetivo a síntese e caracterização de nanopartículas de ferrita de cobalto (CoFe2O4) e de níquel (NiFe2O4), ambas revestidas com sílica, visando aplicações biomédicas. As nanopartículas foram obtidas por co-precipitação e solvotérmica, seguidas de recobrimento com SiO2. A difração de raios X confirmou a formação da fase espinélio nas ferritas obtidas pelos dois tipos de síntese, com picos principais em 2θ ≈ 35,5° (CoFe2O4, plano (311), JCPDS 79-17441) e 2θ ≈ 35,7° (NiFe2O4, plano (311), JCPDS 86-2267). O FTIR evidenciou bandas características da estrutura espinélio nas regiões de ~540–580 cm−1, atribuídas às vibrações de estiramento metal–oxigênio nas regiões tetraédrica e octaédrica da rede cristalina. Nas amostras recobertas com sílica, observou-se uma banda intensa em ~1080 cm−1, relacionada à vibração assimétrica do grupo Si–O–Si, confirmando a presença do recobrimento. As micrografias obtidas por MEV revelaram nanopartículas com morfologia predominantemente esférica com tamanho variando de 20 e 140 nm. O recobrimento com sílica resultou em uma diminuição visível no grau de aglomeração. O espectro Raman confirmou a estrutura espinélio típica das ferritas com picos em ~470 cm−1, ~680 cm−1 e ~720 cm−1, atribuídos aos modos vibracionais característicos de NiFe2O4 e CoFe2O4. A presença de sílica foi evidenciada por um pico largo em torno de ~460 cm−1, relacionado ao modo transversal do Si–O. As curvas de histerese obtidas por VSM, indicaram comportamento ferromagnético a temperatura ambiente, com magnetizações de saturação (Ms) variando de 30,2 a 77,4 emu/g, dependendo da composição e do tratamento superficial. Observou-se uma redução na Ms nas amostras recobertas com sílica, atribuída ao caráter não magnético da camada de SiO2. A magnetização remanente (Mr) e a coercividade (Hc) também foram influenciadas pelo recobrimento e pela distribuição do tamanho das partículas.