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https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/25432| Tipo de Documento: | Dissertação |
| Título: | Síntese de nanoestruturas de óxido de ferro para aplicações em hipertermia magnética |
| Autor(es): | Santos, José Alex Vieira dos |
| Data do documento: | 12-Fev-2026 |
| Orientador: | Meneses, Cristiano Teles de |
| Resumo: | Neste trabalho, foi realizado um estudo das propriedades estruturais e magnéticas de nanopartículas de óxido de ferro obtidas pelo método de síntese hidrotérmica, com adição de fosfato e sulfato de sódio para o controle da morfologia das nanoestruturas. O processo de redução, utilizando mistura gasosa (N2 95% - H2 5%), foi usado para assegurar que as amostras finais apresentassem a fase cristalina da magnetita (Fe3O4). As análises estruturais foram conduzidas por meio de difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Os padrões de DRX evidenciaram a presença da fase cristalina de Fe3O4 em todas as amostras estudadas. O tamanho médio dos cristalitos, estimado pela largura à meia altura dos picos de DRX extraídas do refinamento Rietveld e utilizando a equação de Scherrer, indicou que as nanopartículas apresentam dimensões entre 22 e 40 nm. As imagens de MET indicaram que as nanoestruturas apresentam morfologias similares a de esferas, bastões, tubos e anéis, dependendo da proporção fosfato/sulfato. A caracterização magnética envolveu medidas de magnetização em função do campo magnético (M vs. H) e da temperatura no modo Zero Field Cooling – Field Cooling (ZFC/FC). Esses resultados indicam que as nanopartículas não se apresentam no estado superparamagnético a temperatura ambiente, indicando que as estruturas apresentam tamanhos grandes quando comparado a dimensão de um material com monodomínio magnético. Além disso, esses resultados apontam que o sistema é altamente interagente. Medidas de hipertermia magnética nas amostras com um campo magnético AC de 32 kA/m e frequência de 311 kHz mostram que o sistema atingiu uma variação de 7 °C em um intervalo de 100 s a 200 s. As análises desses resultados mostram que a taxa de absorção específica (SAR) atinge valores de 260 a 510 W/g. Esses resultados também mostraram que a amostra com morfologia de anel apresenta ser mais promissora para a aplicação no uso de tratamentos com hipertermia. |
| Abstract: | In this work, the structural and magnetic properties of iron oxide nanoparticles synthesized via the hydrothermal method were investigated. Sodium phosphate and sodium sulfate were added to control the morphology of the nanostructures. A reduction process using a gas mixture (N2 95% - H2 5 was employed to ensure the formation of the magnetite phase (Fe3O4) in the final samples. Structural characterization was performed using X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). XRD patterns confirmed the crystalline Fe3O4 phase in all studied samples. The average size of the crystallites, estimated by the full width at half maximum of the XRD peaks extracted from the Rietveld refinement and using the Scherrer equation, indicated that nanoparticles diameters are in the range from 22 to 40 nm range. TEM images revealed morphologies such as spheres, rods, tubes, and rings, depending on the phosphate/sulfate ratio. Magnetic characterization included magnetization measurements as a function of field (M vs. H) and temperature in the Zero Field Cooling – Field Cooling (ZFC/FC) mode. These results indicate that the nanoparticles are not in a superparamagnetic state at room temperature, suggesting sizes larger than the typical magnetic single-domain limit. Furthermore, the data point to a highly interacting system. Magnetic hyperthermia measurements, conducted under an AC magnetic field of 32 kA/m and a frequency of 311 kHz, showed a temperature increase of 7 °C within 100 to 200 s. Analysis of these results yielded Specific Absorption Rate (SAR) values between 260 to 510 W/g. Notably, the sample with ring-like morphology proved to be the most promising for hyperthermia treatment applications. |
| Palavras-chave: | Nanopartículas Magnetita Hipertermia magnética Nanoparticles Magnetite Magnetic hyperthermia |
| área CNPQ: | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
| Agência de fomento: | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES |
| Idioma: | por |
| Sigla da Instituição: | Universidade Federal de Sergipe (UFS) |
| Programa de Pós-graduação: | Pós-Graduação em Física |
| Citação: | SANTOS, José Alex Vieira dos. Síntese de nanoestruturas de óxido de ferro para aplicações em hipertermia magnética. 2026. 111 f. Dissertação (Mestrado em Física) — Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2026. |
| URI: | https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/25432 |
| Aparece nas coleções: | Mestrado em Física |
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