INFIQC   05475
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES EN FISICO- QUIMICA DE CORDOBA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Nanoestructuras híbridas compuestas por nanopartículas de plata y óxido de zinc
Autor/es:
E.R.ENCINA; M. A .PÉREZ; E. A CORONADO
Lugar:
Montevideo
Reunión:
Congreso; 2da Reunión Conjunta SUF-AFA; 2011
Institución organizadora:
Sociedad Uruguaya de Física, Asociación Física Argentina
Resumen:
Las propiedades ópticas de partículas nanométricas metálicas (Nps) están determinadas por excitaciones plasmónicas, mientras que las de materiales semiconductores (Scs) por la generación de excitones. Dichas propiedades presentan interés por sus potenciales aplicaciones en, por ejemplo, dispositivos fotovoltaicos y en espectroscopías amplificadas por superficie. Cuando se consideran nanoestructuras híbridas formadas por Nps y Scs, la respuesta óptica del sistema es diferente respecto de la sus componentes aislados, como consecuencia de la interacción entre excitones generados en Scs y plasmones localizados en las respectivas Nps. Así, el ensamblado controlado de nanopartículas permite expandir considerablemente las posibilidades de diseñar superestructuras y de explorar, por ejemplo, los efectos de la naturaleza de las partículas que lo componen, su separación y orientación relativa en las propiedades ópticas del sistema. En este trabajo se implementó un método químico para la preparación de nanoestructuras híbridas formadas por plata (Ag) y óxido de zinc (ZnO). En una primera etapa se sintetizaron nanopartículas de plata de acuerdo al método de Turkevich, las cuales fueron luego redispersadas en etanol. A la dispersión coloidal de Nps de Ag se agregaron cantidades adecuadas de los precursores de ZnO (hidróxido de potasio y acetato de Zn), también disueltos en etanol. El objetivo de este procedimiento es que las Nps de Ag proporcionen sitios de nucleación para la precipitación de ZnO, y de este modo el ZnO se forme preferencialmente sobre la superficie de las Nps de Ag. Las nanoestructuras híbridas formadas de esta manera fueron caracterizadas ópticamente mediante espectroscopía UV-visible y Raman, y también morfológicamente mediante microscopía electrónica. Además, los espectros de absorción de las estructuras híbridas fueron simulados computacionalmente usando métodos basados en el electromagnetismo clásico, los cuales muestran un buen acuerdo con los resultados experimentales.Las Nps de Ag sintetizadas tienen un tamaño promedio de 50 nm, y su espectro de absorción presenta un máximo centrado en 440 nm el cual se atribuye a la excitación de la resonancia plasmónica dipolar. Luego de agregar los precursores de ZnO, el espectro de absorción del sistema muestra un notable aumento de la absorción alrededor de 340 nm. La intensidad de la absorsorción en la región UV del espectro aumenta con el tiempo y con la cantidad de precursores agregados, y se atribuye a la generación de excitones en ZnO. Los espectros Raman de la estructura híbrida exhibe picos a energías características del ZnO, proporcionando evidencia adicional de su formación. Las imágenes SEM obtenidas sugieren que las nanoestructuras de ZnO tienen forma de varilla (de aproximadamente 150 nm de largo x 20 nm de espesor) y uno de sus extremos se encuentra sobre la superficie de una Np de Ag. Estudios adicionales están en progreso con el objetivo corroborar la geometría propuesta de la nanoestructura híbrida