Estudio Estructural y Morfológico In Situ de Nanoestructuras de Oro Mediante Técnicas XAFS Y SAXS

FERNANDO PSCHUNDER; GIOVANETTI, LISANDRO J; CRISTIAN HUCK-IRIART; CARLOS ESCUDERO-RODRÍGUEZ; HOPPE, CRISTINA E.; F. G. REQUEJO; JOSE MARTIN RAMALLO LOPEZ

La Plata

Congreso; XXII Congreso Argentina de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2021

Los nanohilos de Au ultradelgados (AuNW) han atraído gran interés por sus múltiples potenciales aplicaciones debido tanto a sus propiedades morfológicas como electrónicas. Además, distintos protocolos de síntesis de relativa simpleza se ha reportado utilizando sales de oro y surfactantes en medios orgánicos, generalmente HAuCl4⋅3H2O y oleilamina (OAm) en hexano, resultando en nanohilos de varias micras de longitud y pocos nanómetros de diámetro (menos de 5 nm).Comparando los distintos protocolos de síntesis, la relación molar OAm/Au aparece como un factor fundamental que guía la síntesis hacia la generación de nanohilos con un alto rendimiento o hacia la producción de nanopartículas. Además, el efecto de la temperatura (T) de síntesis es un factor a estudiar con mayor detalle como también la estabilidad de las nanoestructuras finales frente al aumento de la temperatura [1, 2, 3].En este trabajo presentaremos un estudio in situ de las nanoestructuras de Au generadas durante la síntesis [4] mediante técnicas de dispersión de rayos X a bajo ángulo (SAXS) y absorción de rayos X (XAFS) cambiando por un lado las relaciones molares de OAm/Au y la temperatura de síntesis, como también la estabilidad de los AuNW con la temperatura. Las medidas SAXS permitieron comprobar que cuando la relación molar OAm/Au es menor a 10, la síntesis evoluciona a esferas (nanopartículas?) de ~2nm de diámetro, mientras que cuando la relación es mayor a 10, se general hilos de ~1,6 nm de diámetro y micras de longitud. Además de acelerar la reacción, el aumento de la temperatura (con una relación de OAm/Au=40) hace que prolifere la producción de nanopartículas de ~10nm de diámetro cuando T>40°C, mientras que por debajo de esta T se generan nanohilos con alta eficiencia. Por otro lado, las medidas XAFS en el borde L3 del Au mostraron cómo cambia la coordinación del Au a medida que se reduce, pasando de Au(III) con coordinación 4 en un complejo planar con la OAm, a Au(I) en un complejo lineal con 2 OAm y luego pasando a Au(0) aumentando la coordinación Au-Au a medida que las nanoestructuras crecen hasta un valor final de ~10. Este proceso de reducción se acelera al aumentar la temperatura. Una vez generados, los AuNW son estables en solución hasta los 80°C.Referencias1)Loubat, A. Langmuir 2014, 30 (14), 4005–40122)Loubat, A. J. Phys. Chem. C 2015, 119 (8), 4422–4430.3)Kirichkov, M. V. Radiat. Phys. Chem. 2020, 175.4)Pschunder, F. J. Phys. Chem. C 2018, 122 (50), 29051–29061..