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UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA INSTITUTO DE FÍSICA DISSERTAÇÃO DE MESTRADO ESTUDO DE NANOCOMPÓSITOS FORMADOS POR PARTÍCULAS DE ÓXIDOS DE FERRO E POLÍMEROS POR MEIO DA ESPECTROSCOPIA RAMAN CAMILA JÉSSICA LETTI Brasília, 16 de abril de 2013

ESTUDO DE NANOCOMPÓSITOS FORMADOS POR PARTÍCULAS DE ÓXIDOS DE FERRO E POLÍMEROS POR MEIO DA ESPECTROSCOPIA RAMAN

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Dissertação UnB 2013 Física Materiais Filmes Finos Espectroscopia Raman Nanopartículas de òxido de Ferro

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UNIVERSIDADE DE BRASLIA INSTITUTO DE FSICA DISSERTAO DE MESTRADO ESTUDO DE NANOCOMPSITOS FORMADOS POR PARTCULAS DE XIDOS DE FERRO E POLMEROS POR MEIO DA ESPECTROSCOPIA RAMAN CAMILA JSSICA LETTI Braslia, 16 de abril de 2013 DISSERTAO DE MESTRADO ESTUDO DE NANOCOMPSITOS FORMADOS POR PARTCULAS DE XIDOS DE FERRO E POLMEROS POR MEIO DA ESPECTROSCOPIA RAMAN CAMILA JSSICA LETTI ORENTADORA: Prof. Dr.MARIA APARECIDA GODOY SOLER Braslia, 16 de abril de 2013 Aos meus queridos pais, Elzi e Carlos, as duas pessoas que eu mais amo nessa vida. Agradecimentos A Deus, pela minha vida e Seu piedoso amor por mim. Aosmeus pais, Elzi e Carlos, que sempre acreditaramna sua nicafilhae nunca mediram foras para que eu obtivesse sucesso. Eu os amo muito! minhatiaElza,porestarporsempreporperto,pelospresentes,pelosdoces, pelos passeios, enfim, pelo seu companheirismo de longa data. Eu tambm estarei sempre ao seu lado! AotioCarlinho,pelossanduches,pelasbrincadeiras,eprincipalmente,porser maisdoqueumtiodivertido,porsertambmumtioquemeensina,mecorrigeemostra meus defeitos, obrigada por me ajudar a ser uma pessoa melhor! Voc muito querido! Ao meu av Zen, pelo carinho, por me levar a srio sempre prestando ateno ao que eu dizia, por ser um exemplo de tolerncia, pela sua f em Deus que sempre me inspira.famliaLetti,pelocarinho,adiverso,acumplicidadeepormeensinarque, mesmo longe, a famlia insubstituvel e inseparvel. A todos meu amor e admirao. Dona Tnia, por sempreme acolher em suacasa, por semprese preocupar em medarumasobremesa,pormelevarprafazercomprasemlugaresqueoFernandonome leva,pelaconfianaeocarinhodepositadosemmim.Obrigadaporsermaisqueamedo meu namorado, por ser minha amiga. professoraMariaAparecidaGodoySoler,pormeconvidaraentrarnesse mundoquetantomeensina,peloseuestmulo,pelasuaconfiananaminhapessoa,pelos v conselhos e principalmente pelasua amizade. muito bom ter algum por perto que sempre te impulsiona a ser melhor, a acreditar no melhor e te animar quando se est pra baixo. AoprofessorLeonardoGiordanoPaterno,pelarealizaodeumprotocolode sntesedenanopartculasdemagnetitabemsucedido,peladisponibilidadeparameatender, pelo entusiasmo no laboratrio e pelas piadas nerds inesquecveis. A tum! professora Ndia Kche, pela orientao das minhas atividades no Laboratrio deFsica1,porcompartilharsuaexperinciaprofissional,pelacompreensodasminhas dificuldades e pelo carinho. AoprofessorSebastioWilliamdaSilva,pelasincontveisassistnciasno laboratrio,pelasconversasamistosasetimodesempenhocomochurrasqueironas confraternizaes do grupo, a expectativa para estes eventos sempre muito grande.AoDr.GustavoBragaAlcntara,pormeacompanharnosprimeirospassosdo trabalho, pelos conselhos,pelas conversas, suairreverncia epor ser sempre um exemplo de pessoa e pesquisador.AoNiltonClaudioOliveira,portodoapoionolaboratriodequmica,pela realizaodasnteseecaracterizaodocoloidemagntico,indispensvelparaesteprojeto, pelos trabalhos conjuntos e pelas discusses a cerca do trabalho. Ao Dr. Marcelo Pereira Silva, do Instituto de Fsica da Universidade de So Paulo - Campus So Carlos, pelas medidas de microscopia de fora atmica e discusses realizadas.professoraGraceFerreiraGhesti,doInstitutodeQumicadaUnB,pela disponibilizao da estufa, usada para realizao deste trabalho.CamilaMessiaseFbioNakagomiporcompartilharemseuconhecimentoe tempo,sempredispostosaajudar,pelocarismaeasinceraamizade.ACamilameensinou queumgrupoumgrupoeandajunto;eoFbio,meensinouquesepodesimseruma pessoa simples e ter gostos complicados. vi AoRaphaelMonforte,JssicaVersianieNbilaPaixo,queapesardopouco tempo que compartilhamos,muito aprendemosjuntos e unscom os outros tambm, alm do carinho mtuo. Desejo a vocs muito sucesso, sero sempre amigos queridos! salunasdegraduao,sis,Masa,CamilleeLorena,comquecompartilhei minha pouca experincia, pelas conversas, a rotina que vivamos e a amizade que construmos s minhas colegas e amigas Lizbet, Vanessa, Queila, Aline e Ndia pelas horas a fio de estudo, as discusses sobre as disciplinas e projetos, e por serem amigas to queridas. Ana Paula,Luis Miguele Julhyana, pelo companheirismo, amizade, ajudanos trabalhosmaiscomplexos,asdiscussessobrenossostrabalhoseenfim,aindatemosum caminho a percorrer como uma equipe. Alessandra,porserumaamigatoespecial,sempredispostaameouvireme ajudar, por ser uma excelente aprendiz e colega de trabalho. Aos alunos de ps-graduao do Instituto de Qumica, Lucas Gaio, ElonFerreira Freitas e Jlia Marina Mller, pelo apoio cedido para realizao do meu trabalho. AosfuncionriosdasecretariadoInstitutodeFsica,SandraeThalles,pela disponibilidade e simpatia. Capes, por prover o desenvolvimento deste trabalho. AoDPPeFAD-DF,peloauxliofinanceirocedidoparaparticipaoem eventos. Por ltimo, mas um dos mais importantes, ao Fernando Nast, pelo amor dedicado, pacincia quase sem fim, companheirismo em todos os momentos, fora cedida para superar meus obstculos e me tomar como sua companheira, se Deus quiser at os nossos ltimos dias desta vida terrena. Quando te sentires angustiado, acredita que h sada, sem murmrio. hora de ires invocando e rezando, sem te enterrares em queixas. Ambrsio de Milo Orai como se tudo dependesse de Deus, e trabalhai como se tudo dependesse de vs. Incio de Loyola viii Resumo Oobjetivodestetrabalhoestudaroprocessodeoxidaodenanopartculasde magnetitaencapsuladasemmatrizpolimricapormeiodaespectroscopiaRaman.Os nanocompsitoshbridosformadosporpartculasdemagnetitaepolieletrlitopoli(estireno sulfonatodesdio)foramdepositadospormeiodatcnicadeautomontagemcamadapor camada.Asnanopartculasdemagnetitaforamsintetizadaspormeiodatcnicade coprecipitao em meio aquoso e posteriormente estabilizadas como coloide magntico cido. Adispersocoloidalfoiempregadacomofontedenanopartculasparaafabricaodos nanocompsitosformadospormulticamadasdenanopartculasdemagnetitaede polieletrlito, com espessuranafaixa de 20 a 200 nm. Omonitoramento do crescimento dos filmes foi realizado por meio da espectrospia UV-vis, enquanto a morfologia da superfcie dos nanocompsitosdepositadosfoiinvestigadapormeiodatcnicademicroscopiadefora atmica.AanlisedosespectrosRamanmostrouqueoprocessodeoxidaodas nanopartculasdemagnetitaencapsuladasnamatrizpolimrica,provocadopelolaser incidente depende da morfologia da amostra. ix Abstract The aim of this study is the preparation and characterization of hybrid nanocomposite filmsformedbymagnetitenanoparticlesandthepolyelectrolytesodiumsulfonated polystyrene,assembledviathelayer-by-layertechnique.Magnetitenanoparticleswere synthesizedbyaqueouscoprecipitationandsubsequentlystabilizedasanacidicmagnetic colloid.Thecolloidaldispersionwasusedasasource ofnanoparticlesforthedepositionof hybridnanocompositefilms.Theoxidationofthemagnetitenanoparticlesembeddedinthe polymericmatrixwasstudiedbyRamanspectroscopyandthesurfacemorphologyofthe nanocompositeswasinvestigatedbyatomicforcemicroscopy.Theanalysiscarriedoutby Raman spectroscopy indicated that the oxidationprocess induced by the incident laser of the magnetitenanoparticlesembeddedinthepolymericmatrixdependsonthefilm`s morphology. x Sumrio 1Introduo .......................................................................................................... 1 2xidos de ferro cbicos nanoparticulados: propriedades e sntese .................. 7 2.1Magnetismo .................................................................................................. 7 2.1.1Origem do magnetismo nos materiais ................................................... 9 2.1.2Materiais magnticos .......................................................................... 11 2.1.3Superparamagnetismo......................................................................... 14 2.2xidos de ferro ........................................................................................... 17 2.2.1Magnetita ........................................................................................... 18 2.2.2Maguemita ......................................................................................... 19 2.2.3Hematita ............................................................................................. 20 2.3Fluidos Magnticos ..................................................................................... 20 2.3.1Estabilizao do MF ........................................................................... 22 2.4Compsitos formados por nanopartculas e polieletrlitos ........................... 24 2.4.1Tcnica de automontagem .................................................................. 25 3Tcnicas de caracterizao ............................................................................... 31 3.1Determinao de contedo de Ferro ............................................................ 32 xi 3.2Razo molar [Fe3+]/[Fe2+] ........................................................................... 33 3.3Microscopia Eletrnica de Transmisso ...................................................... 33 3.4Espalhamento Dinmico de Luz .................................................................. 35 3.5Espectroscopia no UV-visvel ..................................................................... 36 3.6Microscopia de Fora Atmica ................................................................... 37 3.7Espectroscopia Raman ................................................................................ 39 3.7.1O Efeito Raman .................................................................................. 40 3.7.2Origem do Espectro Raman ................................................................ 41 3.7.3Teoria Clssica ................................................................................... 42 3.7.4Espalhamento em materiais cristalinos ................................................ 45 3.7.5Raman dos xidos de ferro ................................................................. 46 4Procedimentos Experimentais ......................................................................... 55 4.1Materiais ..................................................................................................... 55 4.2Sntese do Fluido Magntico ....................................................................... 56 4.2.1Caracterizao das nanopartculas ....................................................... 57 4.3Deposio dos filmes .................................................................................. 60 4.3.1Preparao dos substratos ................................................................... 61 4.3.2Deposio dos nanofilmes por meio da tcnica LbL............................ 62 4.4Morfologia dos filmes ................................................................................. 63 4.5Espectroscopia Raman dos filmes ............................................................... 63 5Resultados e discusses .................................................................................... 65 xii 5.1Identificaodafasedoxidodeferronanoparticuladonaformadepe dispersa na matriz polimrica por meio da espectroscopia Raman ......................... 67 5.2Estudo do processo de oxidao de nanopartculas de magnetita, na forma de p ou encapsuladas, em funo da intensidade do laser incidente ............................... 70 5.3EstudodoprocessodeoxidaodeNPsdemagnetitadispersasnamatriz polimrica em funo da temperatura e tempo de recozimento .............................. 75 5.4EstudodoprocessodeoxidaodeNPsdemagnetitadispersasnamatriz polimrica em funo do nmero de bicamadas .................................................... 79 5.5Estudodamorfologiadasuperfciedosnanofilmespormeiodatcnicade microscopia de fora atmica................................................................................ 86 6Concluses ........................................................................................................ 95 7Referncias Bibliogrficas................................................................................ 98 xiii Lista de Tabelas 3. 1BandasRamanparaamagnetitapresentesnaliteratura,osndicessn,sb,let referem-se, respectivamente, amateriais slidos nanoparticulados,slidonaforma bulk, na forma lquida e calculados teoricamente.................................................. 48 3. 2DadosobtidosparaespectroRamandamaguemitapresentesnaliteratura,os ndicessn,sb,letreferem-se,respectivamente,amateriaisslidos nanoparticulados, slido na forma bulk, na forma lquida e calculados teoricamente. ............................................................................................................................ 50 3. 3Bandas Raman da hematita presentes na literatura, , os ndices sn, sb, l e t referem-se, respectivamente, a materiais slidos nanoparticulados, slido na forma bulk, na forma lquida e calculados teoricamente. .............................................................. 52 4.1Dados obtidospara odimetromdio(DMET),raiohidrodinmico()epotencial Zeta () das NPs alm da concentrao de Ferro total e razo molar [Fe3+]/[Fe2+] do FM sintetizado. .................................................................................................... 60 5. 1DadosobtidosdoajustedosespectrosRaman,usandofuneslorentzianas, relativosaosmodosvibracionaisidentificadoscomasfasesFe3O4e-Fe2O3,para as amostras em p (Po-MGN) e nanofilme (MGN/PSS)3. ..................................... 70 5. 2Identificaodosmodosvibracionaispresentesnosespectrosapresentadosna Figura 5.3, para as amostras Po-MGN, e (MGN/PSS)3, relacionados com cada uma xiv dasfasesmagnetita,Fe3O4,MGN,maguemita,-Fe2O3,MGUehematita,-Fe2O3(HMT). ....................................................................................................... 73 5. 3IdentificaodosmodosvibracionaispresentesnosespectrosRamandaamostra (MGN/PSS)10submetidaatratamentostrmicos,relacionadoscomcadaumadas fasesmagnetita,Fe3O4(MGN),maguemita,-Fe2O3(MGU)ehematita,-Fe2O3 (HMT). ................................................................................................................ 78 5. 4Identificaodosmodosvibracionaispresentesnosespectrosapresentadosna Figura5.9,paraasamostrasdosfilmesmulticamadas(MGN/PSS)n,comn variando de 2 a 25, relacionados com cada uma das fases magnetita, Fe3O4 , MGN, maguemita,-Fe2O3,MGUehematita,-Fe2O3(HMT).Osdadosdestatabelaso referentes s intensidades do laser incidente 0,3; 0;6 e 1,6 mW. ........................... 82 5. 5Identificaodosmodosvibracionaispresentesnosespectrosapresentadosna Figura5.9,paraasamostrasdosfilmesmulticamadas(MGN/PSS)n,comn variando de 2 a 25, relacionados com cada uma das fases magnetita, Fe3O4 , MGN, maguemita,-Fe2O3,MGUehematita,-Fe2O3(HMT).Osdadosdestatabelaso referentes s intensidades do laser incidente 4,0; 10,0 e 25,0 mW. ........................ 83 5. 6Dados de rugosidade obtidos dos nanofilmes (MGN), (MGN/PSS)5; (MGN/PSS)9,5, e (MGN/PSS)10 utilizando-se as imagens tomadas com reas de 1 e 5 mcrons. .... 92 xv Lista de Figuras 2.1 Ilustraodoarranjodosmomentosdedipolomagntico(setasnointeriordas esferas) para cada tipo de ordenamento, conforme indicao. ............................... 13 2.2 Exemplo de curva de histerese para materiais ferro- e ferrimagnticos com detalhes da organizao dos momentos de dipolos para atingir amagnetizao de saturao (nos extremos da curva). ...................................................................................... 14 2.3 Representaodaposiodostomosnosarranjosa)tetradrico(A)eb) octadrico (B) da estrutura espinlio cbica. Modificado de [101]. ....................... 17 2.4 Esquema da sntese das NPs demagnetita por meio do mtodo de coprecipitao. ............................................................................................................................ 22 2.5a)IlustraodadeposiodenanofilmespormeiodatcnicaLbL.(b) Representao da estrutura interna das NPs encapsuladas na matriz polimtrica. .. 28 3.1 Esquema das tcnicas de caracterizao utilizadas neste trabalho em cada uma das etapas de preparao dos nanomateriais................................................................ 32 3.2 Esquema das transies vibracionais dos espalhamentos Raman. ........................ 42 3.3EspectroRamandamagnetitanaformabulk,comassinaturadesimetria. Reproduzido de [153]. .......................................................................................... 45 3.4 EspectroRamanparananopartculasdemaguemitacomosrespectivosmodos vibracionais. Reproduzido de [173]. ..................................................................... 49 3.5 Espectro Raman de nanopartculas de hematita. Reproduzido de [175]. ................ 51 xvi 4.1Frmula estrutural do polieletrlito PSS empregado na deposio dos filmes. ...... 56 4.2Caracterizao das nanopartculas de magnetita:a) Micrografia obtida por MET da amostradefluidomagnticoinicodemagnetita,abarradeescalaempreto equivale a 100 nm. b) O histograma de tamanhos gerado pela contagem das NPs a partir das. d) Espectro de UV-vis e detalhe com valores da absorbncia em 480nm para cada bicamada depositada no filme. .............................................................. 58 4.3Gruposfuncionaisnasuperfciedossubstratosapsafuncionalizaocoma)3-MPS e b) soluo RCA. ....................................................................................... 62 5.1Espectros obtidos para a amostra (MGN/PSS)10 sob intensidade do laser de 4 mW. ............................................................................................................................ 66 5.2Espectro Raman tpico da amostra de magnetita (Po-MGN), obtido com intensidade do laser igual a 0,3 mW. ....................................................................................... 67 5.3Espectro Raman tpico do filme (MGN/PSS)3 obtido com a intensidade igual a 0,3 mW. ..................................................................................................................... 69 5.4EspectrosRamantpicosdasamostrasPo-MGNe(MGN/PSS)3obtidospara valores de intensidade do laser incidente de baixo para cima, iguais a 0,3; 0,6; 1,6; 4,0; 10,0 e 25 mW. ............................................................................................... 71 5.5Histogramas com a percentagem de rea do espectro Raman correspondente a cada uma das fases magnetita (MGN), maguemita (MGU) e hematita (HMT) em relao rea total do espectro Raman, para cada uma das diferentes intensidades do laser incidente (0,3; 0,6; 1,6; 4,0; 10,0 e 25,0 mW) para as amostras de magnetita p (Po-MGN) e do filme (MGN/PSS)3 ............................................................................ 72 5.6EspectrosRamanobtidosparaaamostrasemtratamentoeapsotratamento trmico. O tempo e a temperatura do tratamento esto indicados na figura. .......... 75 xvii 5.7Histogramas com a percentagem de rea do espectro Raman correspondente a cada uma das fases magnetita (MGN), maguemita (MGU) e hematita (HMT), em relao reatotaldoespectroRaman,paracadaumadostempos/temperaturasde recozimento. Os espectros foram obtidos da amostra (MGN/PSS)10 com intensidade do laser incidente igual a 0,6 mW. ........................................................................ 76 5.8Anlise termogravimtrica de PSS (linha preta), SL (linha vermelha) e PAA (linha azul),sobatmosferasintticadear,50mLmin-1,10Kmin-1.Reproduzidode [182]. ................................................................................................................... 77 5.9EspectrosRamantpicosdasamostras(MGN/PSS)n,paran=2,3,5,7,10e25 bicamadas a 0,3mW ............................................................................................. 79 5.10EspectrosRamanobtidosdosfilmesmulticamadas(MGN/PSS)n,comnvariando de2a25,conformeindicado,paravaloresdeintensidadedolaserincidentede baixo para cima, iguais a 0,3; 0,6; 1,6; 4,0; 10,0 e 25,0 mW. ................................ 81 5.11Histogramas com a percentagem de rea do espectro Raman correspondente a cada uma das fases magnetita (MGN), maguemita (MGU) e hematita (HMT), em relao rea total do espectro Raman, para cada uma das diferentes intensidades do laser incidente(0,3;0,6;1,6;4,0;10,0e25,0mW-notequeosdadosnoestoem escala linear), paras as amostra (MGN/PSS)n, com n variando de 2 a 25, conforme indicado. .............................................................................................................. 85 5.12Caracterizao por meio de MFA para as amostras: filme polimrio, a) topografia e b) fase; e (MGN), c) para topografia e d) para fase. .............................................. 87 5.13CaracterizaopormeiodeMFAparaasamostras:(MGN/PSS)5,eme)ef), (MGN/PSS)9,5, em g) e h), e (MGN/PSS)10. Imagens da esquerda so de topografia e da esquerda de fase. ........................................................................................... 89 xviii 5.14Imagem em 3D dos nanofilmes: controle, em a); (MGN), em b); (MGN/PSS)5, em c); (MGN/PSS)9,5, em d) e (MGN/PSS)10 em e). .................................................. 90 5.15Perfis obtidos da superfcie do filme composto por uma monocamada de magnetita (MGN), obtidosem 3 regies diferentes. ............................................................. 91 5.16Dadosobtidosdaespessuraemfunodonmerodebicamadasparaasamostras (MGN), (MGN/PSS)5, e (MGN/PSS)10. ............................................................... 93 xix Lista de Smbolos 2D - bidimensional 3D - tridimensional SPIO - superparamagnetic iron oxides MFexOy - frmula da estrutura espinlio Fe3O4 - magnetita -Fe2O3 - maguemita CoFe2O4 - ferrita de cobalto FM - fluidos magnticos NF - nanofluidos LbL - layer-by-layer PSS - poli(estireno sulfonato de sdio) - carga elementar do eltron - frequncia angular - momento de dipolo magntico - momento orbital

- massa do eltron

- projeo em z do momento orbital magntico - constante de Plank

- magnton de Bohr xx - campo magntico - induo magntica - magnetizao do meio V - volume

- permeabilidade do espao livre - susceptibilidade - permeabilidade magntica

- permeabilidade relativa Tc - temperatura de Currie MS - magnetizao de saturao MR - magnetizao remanescente HC - campo coercivo

- raio crtico

- constante de troca

- constante de anisotropia uniaxial

- energia trmica

- energia de barreira

- tempo de relaxao de Nel - relaxao magntica

- constante de Boltzmann

- tempo de observao

- temperatura de bloqueio

- tempo de relaxao brownniana

- volume hidrodinmico

- viscosidade do FM xxi

- tempo de relaxao efetivo (M2+)[

]O2 - frmula das ferritas cbicas MgAl2O4 - espinlio, ou aluminato de magnsio ZnFe2O4 - ferrita de zinco MgFe2O4 - ferrita de mangans -Fe2O3 - hematita

- grupo de simetria espacial da hematita NPs - nanopartculasMET - microscopia eletrnica de transmisso EDL - espalhamento dinmico de luz MCO - mtodo colorimtrico da ortofenantrolina EAA - espectroscopia de absoro atmica MFA - microscopia de fora atmica RM - razo molar N - nmero de partculas contadas - nmero de intervalos de tamanhos - distribuio log-normal - desvio padro do dimetro , disperso

- dimetro mdio

- coeficiente de difuso translacional

- raio hidrodinmico

- temperatura absoluta (constante) - velocidade da partcula - viscosidade do meio. - potencial Zeta xxii - constante dieltrica do meio - funo de Henry - absorbncia - transmitncia

- potncia do feixe que incide na amostra - intensidade do laser aps atravessar a amostra - absorvidade molar - espessura da amostra - concentrao da amostra absorvedora STM - Scanning tunneling microscope

- frequncia do laser

- frequncia do fton que absorvido ou emitido no processo de espalhamento inelstico - coordenada normal de vibrao - polarizabilidade - momento de dipolo eltricoKe - vetor de onda da luz espalhada Ki - vetor de onda da luz incidente

- momento do fnon envolvido no processo Raman a0 - parmetro de rede da clula unitria H2O d.i - gua deionizada DMET - dimetro mdio obtido por MET Rms - (root-mean-square-roughness) MGN magnetite MGU - maguemita xxiii HMT - hematita 1 Captulo 1 1Introduo Uma nova gerao de materiais multifuncionais e inovadores tem surgido graas fabricaodenanomateriais(dimensonafaixade1a100nanmetros)[1-2],queem comparao sua forma bulk, exibem diferentes propriedades magnticas, mecnicas, pticas, qumicaseeltricas,asquaissodependentesdaformaetamanhodomaterial[3-4].Em adio,manipulaesdotipobottom-updessesnanomateriais,possibilitamocontroletanto desuasposiesespaciaisquantodasdistnciasinterpartculas,oquetornapossvela construo deestruturas em duas ou trs dimenses com propriedadescontrolveisemnvel nanomtrico[5].Quandoseutilizamaisdeumcomponenteparaobterasnanoestruturas,as propriedades no so devidas escala nanomtrica isolada e nem exclusivamente fase bulk correspondenteacadacomponente,massurgemdacontribuiosinrgicadeambosos elementos. Odesenvolvimentodemateriaisnanoestruturadoscomarquiteturaspr-determinadas ebem controladas continua aser um grande desafio. No entanto, a qumicade coloidesseapresentacomoumaalternativarelativamentesimpleseacessvelparaa preparaodenanomateriaisemcomparaocommtodosmaissofisticadoscomo nanolitografia,epitaxiadefeixemolecular,elaserpatterning[6-8].Osrecentesavanos2 permitiramsintetizarmateriaiscoloidaiscomumainfinidadedecomposiesqumicas, proporcionando controle eficiente sobre o tamanho, forma e composio qumica superficial. Porexemplo,aspartculascoloidaisdexidodeferrosuperparamagnticas(doingls superparamagnetic iron oxide particles - SPIO) so um exemplo-chave desta tendncia. Elas exibemumacombinaodepropriedadesmagnticasnousuais,taiscomoo superparamagnetismoebiocompatibilidade[9-12],queascolocamcomocandidatas potenciaisparaumvastonmerodeaplicaestecnolgicasemreasquevodaeletrnica (mdiadegravaomagntica,blindagemeletromagntica,spintrnica,etc.)medicinaem sistemasparadiagnsticoeterapia(aumentodocontrastedeimagemporressonncia magntica,magneto-hipertermia,rotulagemcelular,transportededrogas,etc.)[13-19].Em termosdeestrutura,osmateriaisSPIOsoformadosporferritascbicasdeferrocomuma estrutura espinlio, representada pela frmula MFexOy onde M representa os ctions metlicos bivalentes,incluindo o prprio ferro ou ento o mangans,o cobalto, o nquel, o cobre ouo zinco.Representantesmaisimportantesdestafamliadexidodeferrosoamagnetita (Fe3O4),amaguemita(-Fe2O3)eaferritadecobalto(CoFe2O4).Elessogeralmente elaborados como disperses coloidais estveis, tambm conhecidos como fluidos magnt icos (FM),nanofluidos(NF)ouferrofluidos,cujaspartculassoesfricascomumdimetro inferiora20nm[20].Aintroduodeforasderepulsoquecompensemasinteraes dipolaredevanderWaalsgaranteaestabilidadecoloidaldoFM.Agregaesindesejveis tambmpodemsercontroladosseaSPIOforincorporadaemummodeloqueencapsulaas partculas individualmente [21-22]. Aspropriedadesmagnticasdosmateriaiscombaseempartculasmagnticas nanomtricas so dependentes das propriedadesintrnsecas destas (tipo de elementos e a sua estequiometria,cristalinidadeeforma,anisotropiamagntica,etc.)easinteraes interpartculassopraticamenteinevitveis,principalmentedevidosuaelevadareade 3 superfcieedecurtoalcanceinerentesaefeitosdipolares.Umareduodasdistncias interpartculasafetamuitoosprocessosderelaxaosuperparamagnticase,entreoutros efeitosindesejveispodelevarosistemadecomportamentosuperparamagnticoa ferromagntico. Portanto, geralmente procura-se estratgias de arranjos de nanopartculas que evitem a aglomerao das mesmas. Por outro lado, tambm desejvelutilizar processos que permitamocontroledasdistnciasinterpartculas,propiciandoestudosdaspropriedades magnticas em funo das interaes interpartculas. Osmateriaishbridosconstrudosapartirdepolmerosepartculasinorgnicas presentesemsoluescoloidaistmdadoumacontribuioadicionalparaaproduode novosnanomaterias[23-25].Ospolmerossomuitoatraentesporquesorelativamente baratos,defcilprocessamentoeestodisponveisemumnmeroincontveldeestruturas, que podem ser isolantes, condutores e responder a estmulos mecnicos, eltricos, magnticos, etc.Porexemplo,asnanoestruturascompostasporpolmeroscondutoresenanopartculas magnticas exibem multifuncionalidades, combinando, por exemplo, condutividade eltrica e magnetizao num nico sistema [26-31]. Estes materiais multifuncionais hbridos podem ser obtidosusandotcnicasrelativamentesimples,epodemserempregadosemdiferentes aplicaes,taiscomoabsorvedoresparabloquearinterfernciadecamposeletromagnticos, sensoresqumicos,etc.[32-35],emsensoresqumicosebiolgicos[36-41].Vrias abordagenstmsidoutilizadasparaproduzirnanocompsitoshbridoscompreendendo partculasSPIOepolmeros.Amaioriadelasenvolveasntesequmicadepolmeros,na presena da disperso de nanopartculas magnticas [26, 42-44] ou ento a coprecipitao das partculas de xido de ferro em uma soluo polimrica [45-48].Apesardealgumsucesso,asrotasqumicasparaobtenodenanocompsitos hbridosmencionadas,invariavelmentelevamproduodemateriaisqueprecisamdeum processamento adicional para produo dos filmesfinos, que aformamais usual requerida 4 paraamaioriadasaplicaestecnolgicas.Alternativamente,adeposiodemonocamadas foipossvelcomatcnicapropostaporLangmuir[49]eBlodgett,chamadadeLangmuir-Blodgett(LB)[50],querequerequipamentoadequado,bemcomoambientecontrolado.Por outrolado,atcnicadeautomontagemcamadaporcamada,doinglslayer-by-layer(LbL) [51]umatcnicamidarelativamentesimples,emuitoeficienteparaoarranjode nanopartculasemmatrizes polimricasnaformademulticamadas, propiciando um rigoroso controleanveldemonocamadas,bemcomodadistnciainterpartculas.Estemtodotem sido utilizado recentemente na preparao de nanofilmes magnticos incorporando magnetita, maguemitaouferritadecobaltocomdiferentespolieletrlitosincluindopolmeros condutores. As partculas SPIO quando dispersas em meio aquoso cido atuam como ctions podendo ser adsorvidas com vrios polinions e, quando so funcionalizadas, dependendo da cobertura, podem ser empregadas como polinions ou polictions [52-65]. Amagnetita,Fe3O4,umxidodeferrocbicodegrandeinteressetecnolgico devidossuaspropriedadeseltricasemagnticasnotveis,pormoxidanaturalmente.Na maioria das aplicaes o controle parcial ou total do processo de oxidao muito importante. Abaixastemperaturasdeoxidao(