Síntesis y caracterización de estructuras híbridas compuestas por nanopartículas de Ag y ZnO

ENCINA, E. R.; PEREZ, M. A.; CORONADO, E. A.

Carlos Paz

Encuentro; Nanocórdoba 2012; 2012

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 puede ser 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 las posibilidades de diseñar superestructuras y de explorar, por ejemplo, los efectos de la naturaleza de las partículas que lo componen, su tamaño y forma en las propiedades ópticas del sistema. En este trabajo se prepararon estructuras híbridas formadas por nanopartículas de plata (Ag) y de óxido de zinc (ZnO). En una primera etapa se sintetizaron Nps de plata en medio acuoso, las cuales fueron luego redispersadas en etanol. A la dispersión coloidal de Nps de Ag en etanol, se agregaron cantidades adecuadas de los precursores de ZnO (hidróxido de potasio y nitrato de zinc), 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 de transmisión. Además, los espectros de absorción de las estructuras híbridas fueron correlacionados con simulaciones computacionales las cuales aplican métodos basados en el electromagnetismo clásico.