Síntesis fotoquímica one-pot de nanopartículas desnudas sobre un sustrato de cuarzo mediante irradiación de laser pulsado

COMETTO, FERNANDO P.; GARCÍA SCHEJTMAN, SERGIO .D.; VEGLIA, ALICIA V. ; MERCADAL, PABLO A; CORONADO, EDUARDO A.

La Plata, Buenos Aires

Congreso; XXII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica (XXII CAFQI)-VIRTUAL; 2021

AAIFQ

Introducción: Las nanopartículas de oro (Au NPs) son nanoestructuras ampliamentre utilizadas para la modificación superficial de sustratos, en la espectroscopia SERS (del inglés, Surface Enhanced Raman Spectroscopy). Sin embargo, mucho de los métodos de obtención más convencionales requieren largos procesos, muchos pasos, e incluso el empleo de funcionalizaciones no deseadas, que podrían interferir en las determinaciones posteriores. En este trabajo se presenta un método rápido y directo para la obtención de Au NPs sobre una superficie de cuarzo (AuNPs_Q) mediante irradiación de laser pulsado de 532 nm de una solución de HAuCl4, en contacto con una superficie de cuarzo. El AuNPs_Q presenta adecuadas propiedades para una detección limpia de cualquier analito de interés, debido a la ausencia de interferencias de señales Raman. Para ello, se propuso estudiar esta característica utilizando Rodamina 6G (R6G) como molécula de estudio.Resultados: Se obtuvieron Au NPs sobre el sustrato de cuarzo, utilizando un laser pulsado de 532 nm (frecuencia = 10 Hz; área de irradiación = 0,2 cm2). Se optimizaron las condiciones de reacción variando la cantidad final de pulsos como la fluencia del laser. Mediante espectroscopia UV-Visible se observó la aparición de un máximo de LSPR (del inglés Localized Surface Plasmon Resonance) a 543 nm en el sustrato irradiado, indicando la formación de Au NPs solo sobre el sustrato. La posterior caracterización por espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS) y por microscopia de fuerza atómica (AFM) indicaron la formación de Au NPs ancladas sobre la superficie de cuarzo con una altura promedio de 27±10 nm, localizadas sobre el área irradiada. La capacidad del sustrato AuNPs_Q para ser usado como una plataforma limpia en SERS fue determinada mediante espectroscopia Raman. El sustrato no presenta señales que puedan interferir en una posterior medición. El incremento de las señales Raman de R6G fue estudiada; se llevó a cabo el cálculo del factor de incremento del sustrato SERS (SSEF, del inglés SERS substrate enhancement factor), obteniendo valores similares a los previamente reportados.Conclusiones: Se sintetizaron Au NPs desnudas soportadas sobre una superficie de cuarzo mediante una metodología sensilla, rápida, basada en irradiación de laser pulsado de alta intensidad. La ausencia de posibles agentes estabilizantes presentes en las Au NPs o cualquier otra molécula sobre el sustrato AuNPs_Q, permite su potencial aplicación en una región espectral amplia, sin interferencias de señales no deseadas