Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/29695

Type: Dissertação
Title: Arquiteturas porosas à base de sílica como plataformas para encapsulamento de ftalocianinas: uma abordagem versátil para aplicações fotoquímicas avançadas
Other Titles: Porous silica-based architectures as platforms for phthalocyanine encapsulation: a versatile approach for advanced photochemical applications.
Author(s)/Inventor(s): Santos Filho, Ricardo Pinheiro dos
Advisor: Ribeiro, Emerson Schwingel
Co-advisor: Corrêa, Rodrigo José
Abstract: O desenvolvimento de nanomateriais funcionalizados com propriedades fotoativas tem despertado crescente interesse em diversas áreas, incluindo terapias médicas e tecnologias ambientais. Neste trabalho, foram desenvolvidas arquiteturas porosas à base de sílica com estrutura núcleo–casca, em que o núcleo é constituído de magnetita e a casca de sílica mesoporosa, empregadas como plataformas para o encapsulamento de ftalocianina de zinco (ZnPc), um fotossensibilizante com reconhecida eficiência na geração de oxigênio singlete sob irradiação de luz visível. A imobilização da ZnPc nos poros da matriz de sílica visa aumentar sua estabilidade em meios aquosos e biológicos, além de preservar sua atividade fotodinâmica, minimizando a agregação molecular que reduz a eficiência quântica do material livre. As nanopartículas e o fotossensibilizante obtidos foram caracterizados por ANÁLISE ELEMENTAR (CHN), FLUORESCÊNCIA DE RAIOS X (WDXRF), MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA/ESPECTROSCOPIA DE RAIOS X POR DISPERSÃO EM ENERGIA (MEV/EDS), DIFRAÇÃO DE RAIOS X (DRX), ESPECTROSCOPIA NO INFRAVERMELHO (FTIR), ESPECTROSCOPIA RAMAN, ESPECTROSCOPIA UV-VIS e ESPECTROSCOPIA DE EMISSÃO DE FLUORESCÊNCIA, bem como por métodos diretos e indiretos de caracterização de oxigênio singlete, confirmando a funcionalização, o encapsulamento e as propriedades ópticas, estruturais e elementares do sistema. Ensaios preliminares avaliaram a eficiência dos materiais em dois contextos: geração de oxigênio singlete para terapia fotodinâmica (Photodynamic Therapy - PDT) e fotodegradação de corantes orgânicos como modelo para tratamento de efluentes recalcitrantes. Os resultados indicam que as arquiteturas porosas de sílica núcleo–casca (Fe3O4@SiO2) funcionalizadas com (ZnPc) representam uma abordagem promissora, combinando estabilidade estrutural, eficiência fotossensibilizante e potencial multifuncional para aplicações fotoquímicas avançadas em contextos biomédicos e ambientais.
Abstract: Development of functionalized nanomaterials with photoactive properties has attracted growing interest in fields such as medical therapies and environmental technologies. In this work, porous silica-based core–shell architectures were prepared, in which the core consists of magnetite and the shell of mesoporous silica, employed as platforms for the encapsulation of zinc phthalocyanine (ZnPc), a photosensitizer with recognized efficiency in singlet oxygen generation under visible light irradiation. Immobilization of ZnPc in the silica matrix pores aims to enhance its stability in aqueous and biological media, while preserving its photodynamic activity by minimizing molecular aggregation that reduces the quantum efficiency of the free material. The nanoparticles and photosensitizer obtained were characterized by ELEMENTAL ANALYSIS (CHN), X-RAY FLUORESCENCE (WDXRF), SCANNING ELECTRON MICROSCOPY/ENERGY-DISPERSIVE X-RAY SPECTROSCOPY (SEM/EDS), XRAY DIFFRACTION (XRD), FOURIER-TRANSFORM INFRARED SPECTROSCOPY (FTIR), RAMAN SPECTROSCOPY, UV–VIS SPECTROSCOPY and FLUORESCENCE EMISSION SPECTROSCOPY, as well as by direct and indirect methods for singlet oxygen characterization, confirming functionalization, encapsulation and the optical, structural and elemental properties of the system. Preliminary assays evaluated the efficiency of the materials in two contexts: singlet oxygen generation for photodynamic therapy (PDT) and photodegradation of organic dyes as a model for the treatment of recalcitrant effluents. The results indicate that silica-based core–shell architectures (Fe3O4@SiO2) functionalized with ZnPc represent a promising approach, combining structural stability, photosensitizing efficiency and multifunctional potential for advanced photochemical applications in biomedical and environmental contexts.
Keywords: Sílica mesoporosa
Ftalocianina de zinco
Fotossensibilização
Terapia fotodinâmica
Fotocatálise
Nanomateriais
Mesoporous silica
Zinc phthalocyanine
Photosensitization
Photodynamic therapy
Photocatalysis
Nanomaterials
Subject CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::FOTO-QUIMICA INORGANICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Química
Production unit: Instituto de Química
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: 27-Apr-2026
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Citation: SANTOS FILHO, Ricardo Pinheiro dos. Arquiteturas porosas à base de sílica como plataformas para encapsulamento de ftalocianinas: uma abordagem versátil para aplicações fotoquímicas avançadas. 2026. 150 f. Dissertação (Mestrado em Química)- Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2026.
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