Síntese do Fe3O4@SiO2:phen:Eu3+: um nanocompósito magnético luminescente visando aplicações biomédicas

Abstract

Entre os diversos óxidos de ferro estudados, a magnetita (Fe3O4) destaca-se, devido ao seu comportamento superparamagnético e a sua alta biocompatibilidade. Propriedades luminescentes trabalhando de forma cooperativa em nanopartículas magnéticas faz com que o material converta certos tipos de energia em emissão de radiação eletromagnética ao mesmo tempo, que possibilita a interação por campos magnéticos. No presente trabalho, foi investigada a síntese e a caraceterização estrutural, elementar e morfológica de partículas superparamagnéticas/luminescentes formadas pelo revestimento do óxido de ferro por uma rede a base de SiO2. O óxido Fe3O4 foi sintetizado pelo método de coprecipitação, e o íon terra-rara Eu3+ juntamente com ligante 1,10-fenantrolina na rede, foram responsáveis por processos de transferência de energia inter e intrasistemas que conferiram as propriedades ópticas aos materiais. Os nanocompósitos sintetizados obedeceram a formação de um sistema core-shell sendo comprovado pelas micrografias obtidas por Microscopia Eletrônica de Transmissão, evidenciando a formação de nanopartículas de tamanhos variados. As composições das fases dos materiais foram caracterizadas por Difração de Raios X, Energia Dispersiva de Raios X e Espectroscopia de Absorção na região do Infravermelho, mostrando a fase cristalina do óxido magnético e a formação do nanocompósito. As propriedades de interesse (magnetismo e fotoluminescência) foram avaliadas e seus respectivos resultados apresentaram concordância entre si, com emissões características do íon Eu3+ emitindo uma coloração rosa, e a intensidade de emissão foi equivalente a concentração desta espécie no material. Os materiais apresentaram um comportamento superparamagnético, evidenciando que o recobrimento do óxido não alterou as características magnéticas do Fe3O4, e este por sua vez apresentou uma magnetização de saturação de 55 emu/g com domínio magnético de 8,9 nm. As nanopartículas apresentaram dimensões que indicaram que majoritariamente uma partícula possui apenas um domínio magnético.