Caracterización óptica de nanopartículas tipo SiO2@Au e intermediarios sintéticos

NICOLAS PASSARELLI; EDUARDO A. CORONADO

Rosario

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquimica y Quimica Inorganica; 2013

AAIFQ

El objetivo de este trabajo consiste en utilizar metodologías teóricas y experimentales aplicadas al estudio de la química coloidal y propiedades ópticas de nanopartículas (NPs) metálicas y dieléctricas, mediante la síntesis y caracterización nanoestructuras tipo núcleo coraza (en ingles: core-shell, CS) y NPs de núcleo dieléctrico decoradas con pequeñas partículas metálicas (semillas metálicas), que constituyen un paso previo en la síntesis de las primeras. En particular se estudiaron las condiciones experimentales óptimas para la preparación de hetero-nanoestructuras (NES) plasmónicas generadas a partir de NPs duras de distinta naturaleza química (ya sean metálicas o dieléctricas) correlacionando su arquitectura, i.e. disposición de sus bloques estructurantes, con sus propiedades ópticas, interpretando los resultados con cálculos electrodinámicos. Se abordó también el estudio de la variación de sus propiedades ópticas de campo lejano (espectros UV-Vis) en función del tamaño del núcleo como de la estructura, y geometría de la coraza como así también los incrementos Raman producidos por estas NES utilizando distintas moleculas como sondas. La caracterización morfológica se llevó a cabo utilizando microscopía de transmisión electrónica (TEM) mientras que la caracterización óptica de las nanoestructuras en solución se efectuó utilizando espectrosciopía UV Vis y microespectrometría Raman. La vía de obtención de las NEs tipo CS utilizada consiste en fabricar esferas de sílica; funcionalizarlas con un órgano-silano que tenga un grupo terminal amino o mercapto para luego adherirles un exceso de semillas metálicas; permitiendo, someter estas estructuras a un baño reductor donde se produce una deposición de metal sobre los núcleos ya dispersos haciéndolos crecer, formando así, en una primera instancia, estructuras rugosas que con la suficiente cantidad de reactivos y tiempo de digestión dan lugar a la coraza. La síntesis de Nps de sílica esféricas está bien documentada así como la obtención de partículas CS del tipo SiO2@Au y SiO2@Ag. De entre dichos métodos, fueron empleados métodos de la química coloidal ya establecidos para la obtención de las Nes. La síntesis 24,25 .y modificación de Nps de Sílica se efectuó de acuerdo a los métodos descriptos en las referencias24,25 . La funcionalización de la misma con órganos-silanos se realizó de acuerdo a los procedimientos detallados en las referencias 26-28. En cuanto a la síntesis de semillas se realizaron variaciones sobre los métodos ya publicados28-30 para lograr un control sobre el tamaño y estabilidad de las mismas. La decoración y modificación de las NPs de sílica sintetizadas permitio, cambiando el tamaño de las semillas, la concentración de surfactantes, el pH y la temperatura, producir una gran variedad de formas y tamaños de la coraza metálica, y por consiguiente de sus propiedades ópticas de campo lejano y de su capacidad para ser usados comos sustratos para espectroscopia Raman incrementada (SERS).