Explorando a tansdução fototérmica de MOFs contendo íons CU²+ e do híbrido HKUST-1/FA
Esta tese objetivou a investigação da performance de transdução fototérmica em MOFs contendo íon Cu²⁺ e do híbrido HKUST-1/FA. Foram sintetizadas e caracterizadas nanoesferas da MOF HKUST-1 e descrito pela primeira vez o seu desempenho na transdução fototérmica mediado por transições d-d de íons Cu²⁺. A alta capacidade de fotoabsorção na região do NIR da suspensão etanólica da MOF HKUST-1 (Qext,₇₈₅= 2,7•10⁹ M⁻¹•cm⁻¹) e eficiência de conversão fototérmica (η= 68,1%,) tornam a HKUST-1 como um candidato promissor em abordagens terapêuticas combinadas, como quimioterapia/terapia fototérmica com alta eficiência. Além disso, foram desenvolvidos compósitos a partir da impregnação da HKUST-1 em fibras de algodão (FA), dando origem aos materiais HKUST-1/FA, suas características morfológicas e estruturais foram investigadas. Os compósitos HKUST-1/FA exibiram conversão fototérmica com taxas de aquecimento e resfriamento exponenciais, a partir da excitação com laser de diodo (λ = 785 nm), em diferentes densidades de potências (400 a 1000 mW•m⁻²). Observou-se que a temperatura máxima atingida pelos compósitos, aumentou com o aumento dos ciclos de deposição da MOF nos tecidos, foi visto ainda que a temperatura máxima de equilíbrio pode ser prevista a partir de uma relação linear com a densidade de potência do laser, o que pode conduzir a aplicações que exijam o uso de aquecimento-resfriamento de forma controlada, rápida, eficiente e segura. A fim de introduzir a propriedade de transdução fototérmica em uma MOF através da substituição, in situ, de íons de sua estrutura por íons Cu²⁺ foram sintetizados e caracterizados nanocristais de ZIF-8 dopados com íon Cu²⁺, nomeados como Cu10%/ZIF-8 e Cu25%/ZIF-8, cujas porcentagens molares foram de 10 e 25% de Cu(NO₃)₂ em relação ao Zn(NO₃)₂, respectivamente. Os resultados mostraram que a dopagem da estrutura da ZIF-8 leva a diminuição do tamanho médio de partícula, de 203 (ZIF-8) para 143 nm (Cu25%/ZIF-8), com manutenção no padrão de DRX. A área superficial das amostras dopadas não apresentaram alterações significativas em relação a ZIF-8, 1117 e 1235 m²/g para Cu10%/ZIF-8 e Cu25%/ZIF-8, respectivamente. Além disso, os estudos da transdução fototérmica da Cu25%/ZIF-8 apresentou variação máxima de temperatura de 13,6 °C ao ser irradiada por laser de 980 nm, com densidade de potência de 1 W/cm² durante 3 minutos, revelando que este material é um candidato em potencial a agente para terapias fototérmicas.
Metais de Transição, Compósitos, Conversão Fototérmica
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