Nanopartículas de silició en distintos médios: luminiscencia, rendimientos cuánticos y generación de oxígeno singulete

MANUEL JOSE LLANSOLA PORTOLES; MÓNICA C. GONZALEZ; DANIEL O. MÁRTIRE; PEDRO DAVID GARA

Salta

Congreso; XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2009

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

Las nanopartículas de silicio (NP-Si) comprendidas entre los tamaños de 1-7 nm muestran una emisión de luminiscencia dependiendo de su tamaño, estado de oxidación, recubrimiento superficial y medio en el que se encuentran. Otra propiedad importante es la generación de oxigeno singlete cuando son excitadas a 350 nm. Estas propiedades tienen un interés potencial tanto para aplicaciones biológicas como medio ambientales. Por tanto, se tiene como objetivo caracterizar la emisión de las NP-Si en distintos medios y recubrimientos superficiales, su estabilidad y la generación de oxigeno singlete.Se ha medido con un espectrofluorómetro Perkin Elmer LS50B el espectro de excitación y emisión en tolueno de las NP -Si desnudas, recubiertas con ácido acrílico y con metacrilato de metilo. En todas las muestras se mide la estabilidad en el tiempo y se determina el rendimiento cuántico.  Una vez caracterizadas las NP-Si en tolueno, se evapora y se cambian de solvente utilizando agua. En este nuevo solvente se realizan la determinación de los espectros de emisión, excitación, estabilidad con el tiempo y rendimiento cuántico a distintos pHs. También, se mide la generación de oxigeno singlete por las NP-Si recubiertas con metacrilato de metilo cuando se las excita con luz de 350 nm.La figura de la derecha muestra el espectro excitación-emisión de las NP-Si recubiertas con metacrilato de metilo en tolueno. Se comprueba que el recubrimiento superficial, no tiene efecto en la forma del espectro, pero si en su intensidad debido a que las NP-Si que no están recubiertas se desactivan por mecanismos no radiativos con mayor eficiencia. Se han medido los rendimientos cuánticos de las partículas observándose un significativo aumento de estos cuando se encuentran protegidas del medio mediante un recubrimiento.  En medio acuso las NP-Si presentan espectros diferentes a los obtenidos en tolueno, además de tener una fuerte dependencia con el pH, aumentando su intensidad de emisión a medida que nos desplazamos a pHs mas ácidos.Por otra parte, se ha determinado la generación del oxigeno singlete en agua midiendo el consumo de oxigeno disuelto en una muestra. Se añade alcohol furfurilico que reacciona con el oxigeno singlete producido por las NP-Si y lo elimina del medio dando como consecuencia el consumo de oxigeno molecular que medimos con un electrodo de detección de oxigeno.  Reseñar que por la exposición de este trabajo se me concedió una mención especial al mejor trabajo del XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica por jóvenes investigadores.