Nanopartículas de prata (Ag-NPs) são espécies que exibem o efeito de ressonância plasmônica de superfície (SPR). No presente trabalho, estes plásmons foram utilizados em duas diferentes aplicações: a amplificação de sinais de espectros Raman por meio de espalhamento intensificado por superfície (SERS) e a degradação de moléculas orgânicas usando fotocatálise. Para alcançar esses objetivos, duas novas composições vítreas foram sintetizadas, uma usando fosfato de chumbo (PBTN), e outra usando fosfato de sódio (NBTN). Ambas contêm óxido de titânio em suas composições, e o efeito da inserção deste composto nas propriedades térmicas e na estrutura química dos vidros foi investigado por meio de análise térmica, espectroscopia Raman, difração de raios-X e espectroscopia de fotoluminescência. Nanopartículas de prata foram, então, sintetizadas na superfície dos vidros NBTN usando-se a troca iônica Na⁺/Ag⁺ seguida de tratamento térmico controlado, e técnicas de microscopia eletrônica, junto à espectroscopia no UV/Visível, foram empregadas para confirmar tal síntese. Os experimentos de SERS foram conduzidos usando cristal violeta como analito, e foi possível detectá-lo na superfície dos vidros a um limite inferior de 10^-6 mol/L usando a amostra NBTN-Ag120. Os testes de fotocatálise foram realizados usando amostras de vidro na forma de pó e de monólito. A fotodegradação do azul de metileno foi avaliada. Enquanto na primeira forma, 57,8% de degradação foi alcançada, na segunda, uma quantidade ainda maior de corante foi degradada, 68,3%. Em ambos os casos, testes sem amostra vítrea e usando amostras de vidro sem Ag-NPs foram conduzidos. Foi constatado que o substrato vítreo atua sozinho como fotocatalisador. Além disso, foi mostrado que a porcentagem de degradação foi maior quando as nanopartículas estavam presentes no material, demonstrando que mecanismos plasmônicos foram responsáveis pela intensificação do processo de fotocatálise. Os materiais desenvolvidos durante este trabalho e aqui apresentados são bons candidatos a dispositivos em ambos os campos de sensores e fotocatálise.

Silver nanoparticles (Ag-NPs) are species that exhibit the surface plasmon resonance (SPR) effect. In this work, such plasmons were utilized in two different applications: the enhancement of Raman spectra via surface-enhanced Raman scattering (SERS), and the degradation of organic molecules using photocatalysis. To achieve these purposes, two novel glass compositions were synthesized, one using lead phosphate (PBTN), and other using sodium phosphate (NBTN). Both contain titanium oxide in their compositions, and the effect of the insertion of this compound on the thermal properties and chemical structure of the glasses was investigated through thermal analysis, Raman spectroscopy, X-ray diffraction, and photoluminescence spectroscopy. Silver nanoparticles were, then, synthesized on the surface of NBTN glasses using Na⁺/Ag⁺ ion exchange followed by controlled thermal treatment, and electron microscopy techniques, alongside UV-visible spectroscopy were employed to confirm the synthesis. SERS experiments were conducted using crystal violet as analyte, and it was possible to detect it on the glass surface up to a lower limit of 10^-6 mol/L using NBTN-Ag120 sample. Photocatalysis tests were run using the glass samples in powder and bulk forms. The photodegradation of methylene blue was assessed. While in the former, 57.8% of degradation was obtained, in the latter, an even greater amount of dye was degraded, 68.3%. In both cases, tests using no glass sample and using NBTN glass containing no Ag-NPs were conducted. It was proven that the vitreous substrate acts as a photocatalyst on its own. Moreover, the degradation percentage was greater when the nanoparticles were present in the material, showing that plasmonic mechanisms were responsible for the enhancement in the overall process. The solid materials developed during this work and herein presented are good candidates for devices in both fields of sensing and photocatalysis.