Difusión de moléculas en films mesoporosos de SiO2 por espectroscopía de correlación de fluorescencia

AGUSTINA POSE; BRUNO SCOCCOZA; VALERIA LEVI; HERNÁN E. GRECCO; PAULA C. ANGELOMÉ; GALO J. A. A. SOLER-ILLIA; ALEJANDRO WOLOSIUK

Buenos Aires

Congreso; XIX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2015

Los nanomateriales mesoporosos resultan especialmente interesantes debido a su elevada área superficial y poros monodispersos en el rango de 2-50 nm, La perspectiva para sus aplicaciones es múltiple: separación de moléculas, generación y almacenamiento de energía, nanofluídica, nanomedicina o catálisis heterogénea. En consecuencia, la observación con alta resolución espacio-temporal de la dinámica de moléculas en este tipo de matrices es de suma importancia, dado que permite conocer aspectos tales como las interacciones de origen químico y físico que existen entre moléculas en solución y las superficies de materiales híbridos (óxidos inorgánicos / orgánico). En el presente trabajo se estudió la movilidad de la sonda fluorescente rodamina 6G en films mesoporosos de SiO2 utilizando espectroscopia de correlación de fluorescencia (FCS). Las películas delgadas fueron fabricados por EISA (Evaporation Induced Self-Assembly) a partir de Si(OCH2CH3)4 como precursor inorgánico y un surfactante, Pluronics F127, como molde de poro. Con el fin de explorar la dependencia de la movilidad de las moléculas con las propiedades químicas de los nanoporos modificamos además los films con polialilamina (PAH, cargas fijas positivas). La sonda se introdujo en los films en presencia de 100 mM NaCl (pH 7) en condiciones de humedad controladas. Los experimentos de point-FCS y z-stack FCS pudieron ser interpretados considerando la existencia de 2 poblaciones de moléculas con distinta movilidad. En todos los casos la difusión de la sonda fue significativamente más lenta que en solución (D = 414 μm2/s). En el caso de films sin modificar los valores de los coeficientes de difusión fueron de D1≅ 0.1 μm2/s y D2 ≅ 30 μm2/s. En estos films la población rápida representó menos del 15 % del total de las moléculas. En los films modificados con PAH, verificamos que el coeficiente de difusión de la población lenta no varía pero D2 ≅ 100 μm2/s. En este último film, la población rápida representó el 50 % de las moléculas móviles. Estos resultados sugieren la existencia de interacciones electrostáticas que influyen en el proceso de transporte de moléculas pequeñas a través del sistema de poros organizados de SiO2.