Preparação e caracterização de [Ag(DS)] para o desenvolvimento de rotas sintéticas de nanopartículas de prata

Abstract

As nanopartículas de prata (AgNPs) têm atraído grande interesse devido às suas propriedades singulares, como atividade antimicrobiana, condutividade elétrica e térmica, e aplicações em diversas áreas, incluindo biomedicina, sensores e catálise. Este trabalho apresenta a preparação, caracterização e aplicação do composto [Ag(DS)], formado pela interação entre o íon metálico Ag⁺ e o surfactante dodecilsulfato (DS), como um precursor para o desenvolvimento de rotas sintéticas de nanopartículas de prata (AgNPs) e como catalisador na reação de oxidação do álcool benzílico. A síntese do [Ag(DS)] foi realizada por meio da mistura de soluções aquosas de nitrato de prata (AgNO3) e dodecilsulfato de sódio (SDS) seguido de repouso em refrigeração para a formação do precipitado, apresentando um rendimento de 97,4%. O material obtido foi caracterizado por análises térmicas (TG/DTG) e difração de raios X (DRX), que forneceram informações sobre sua estabilidade térmica e estrutura, respectivamente. Os dados de DRX revelaram que o [Ag(DS)] apresenta uma estrutura lamelar com moléculas do surfactante empacotadas em um arranjo bidimensional do tipo cauda-cauda/cabeça-cabeça e espaçamento interlamelar (dhkl) de 2,89 nm. A caracterização por TG/DTG do [Ag(DS)] permitiu o desenvolvimento de uma proposta de decomposição térmica do material, onde o produto final é prata elementar. Como aplicação prática, o [Ag(DS)] foi utilizado como catalisador na reação de oxidação em fase líquida do álcool benzílico (BzOH) com hidroperóxido de terc-butila (TBHP). O desempenho catalítico foi avaliado em uma razão molar de 1:1 (BzOH:TBHP), temperatura de 90° C, tempo de reação de 24 h e 10% (m/m) de catalisador. Os resultados mostraram que o [Ag(DS)] apresentou uma conversão de 46% e uma seletividade de 49% para formação de ácido benzóico (BzH), evidenciando seu potencial como catalisador em processos químicos. O presente trabalho buscou contribuir com o desenvolvimento de uma rota sintética de alto rendimento para o [Ag(DS)], com a geração de dados sobre estrutura e decomposição térmica do material, além da investigação de seu potencial catalítico em uma reação de oxidação. Sua aplicação como precursor de AgNPs será investigada posteriormente e é um passo importante para a ampliação das aplicações industriais e tecnológicas de materiais de prata.