IFEG   20353
INSTITUTO DE FISICA ENRIQUE GAVIOLA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Síntesis de nanoalambres de Cu-Ni-Au y Cu-Ni-Co para la modificación de transductores electroquímicos
Autor/es:
M. C. RODRÍGUEZ; Y. JALIT; M. C. ADARO; P. G. BERCOFF
Lugar:
Buenos Aires
Reunión:
Congreso; 2º Congreso Argentino de Microscopía (SAMIC 2012); 2012
Resumen:
La síntesis empleando
moldes (template-guided synthesis) es
un elegante método químico para la fabricación de nanoestructuras, en
particular, para diferentes tipos de nanoalambres. Puede ser considerada una
alternativa a los métodos de litografía convencional. Es posible obtener arreglos
de nanoalambres rellenando un molde poroso que contiene un gran número de
huecos cilíndricos, con una estrecha distribución de tamaños. El procedimiento
de llenado del molde ocurre en solución por deposición electroquímica u otro
método químico, por ejemplo, reacciones de polimerización o por inyección a
alta presión de un material fundido. Los moldes más ampliamente difundidos son
las películas de aluminio anodizado y las membranas mesoporosas.
Entre las
múltiples aplicaciones de nanoestructuras obtenidas a partir de moldes se
encuentran el desarrollo de nuevos materiales para discos magnéticos, diseño de
sensores magnéticos basados en el efecto de magnetorresistencia gigante,
filtros ópticos anisotrópicos, obtención de nanomáquinas y nanomotores con
funciones específicas y biosensores [1-3].
En este trabajo
se sintetizaron nanoalambres de Cu-Ni-Au y Cu-Ni-Co por métodos
electroquímicos, empleando como molde una membrana de óxido de aluminio, con
poros de 200 nm de diámetro. Los parámetros inherentes a la síntesis
electroquímica fueron optimizados para obtener
nanoalambres compuestos de tres segmentos consecutivos. La síntesis se
realizó a potencial controlado para cada elemento (ECu= -0,2 V; ENi=-1,2V,
EAu=-1,0 V y ECo=-1,1 V vs. Ag/AgCl) de modo de obtener
un valor de carga de deposición igual para cada metal.
En las Figuras 1a
y 2a se muestran imágenes de electrones secundarios de los nanoalambres de
Cu-Ni-Au y Cu-Ni-Co, respectivamente, mientras que las Figuras 1b y 2b
corresponden a las mismas tomas con electrones retrodispersados. Pueden
observarse con claridad los tres segmentos que componen cada nanoestructura,
además de la distinta morfología superficial que se obtiene, según el componente
fundamental de cada segmento. Si bien la síntesis de los nanoalambres fue
realizada hasta alcanzar el mismo valor de carga (10 C) en cada segmento, la
longitud de deposición depende de la naturaleza del metal, observándose para el
segmento de Cu una longitud mayor en relación con los demás metales a pesar del
bajo potencial empleado para la deposición. En estas condiciones experimentales
la longitud total de cada nanoalambre obtenido es de aproximadamente 5 - 6 mm,
mientras que el diámetro medio es de 200 nm.
Se estudió la
aplicación de los nanoalambres de Cu-Ni-Au y Cu-Ni-Co sintetizados a través del
empleo de moldes en la modificación de transductores electroquímicos de pasta
de grafito (gCPE). Se evaluó la respuesta
voltamperométrica y amperométrica de las plataformas obtenidas (Cu-Ni-Au-gCPE y
Cu-Ni-Co-gCPE) en presencia de analitos de interés como peróxido de hidrógeno y
ácido ascórbico, para el desarrollo de biosensores electroquímicos. Se encontró
que la respuesta electroquímica de los analitos estudiados sobre las
plataformas modificadas (Cu-Ni-Au-gCPE y Cu-Ni-Co-gCPE) se ve favorecida por la
presencia de las nanoestructuras sintetizadas con respecto a la respuesta
observada sobre el transductor sin modificar (gCPE). Estas observaciones abren
las puertas para el diseño de biosensores electroquímicos enzimáticos basados
en enzimas oxidasas como moléculas de biorreconocimiento.
REFERENCIAS
[1] Reddy et al.
Adv. Funct. Mater., 21(2011) 4677
[2] Tung et al. Phys.
Rev. B 81(2010) 094422
[3] Orozco et al. Anal. Chem. 83 (2011) 7962