Interacción de las superficies de Cdots y Nanopartículas de Plata en Nanopartículas Híbridas Ag@Cdots: Estudios de caracterización y modelado por DFT

ARROYAVE, J.M.; AMBRUSI, R.E.; PRONSATO, M.E.; JUAN, A.; DI NEZIO, M.S.; CENTURIÓN, M.E.

Santa Rosa

Congreso; 10° Congreso Argentino de Química Analítica; 2019

Asociación Argentina de Químicos Analíticos

Los nanomateriales han ganado gran interés en los últimos años debido a sus propiedades ópticasy electrónicas relacionadas directamente con su pequeño tamaño y especificidad. Con el fin demejorar las propiedades de diferentes nanomateriales o proporcionar un efecto sinérgico, estánsurgiendo nanopartículas híbridas formadas por dos o más tipos de nanocomponentes individuales.Actualmente, la síntesis de estas nanopartículas y sus aplicaciones están siendo ampliamenteinvestigados 1. Los métodos de síntesis requieren una caracterización adecuada, no solo paraevaluar la eficiencia de los procedimientos de obtención, sino también para conocer el tipo deinteracciones que ocurren entre este tipo de nanopartículas.En este trabajo se estudia la interacción entre las nanopartículas individuales de carbon dots (Cdots)y nanopartículas de plata (AgNPs) que conforman las nanopartículas híbridas plata-carbono(Ag@Cdots). Para ello requiere conocer la naturaleza de la superficie de las mismas empleandometodologías experimentales en conjunto con cálculos teóricos.Estudios SERS y DFT de AgNPs sintetizadas empleando glucosa como agente reductor yestabilizante, demostraron que moléculas de D-glucosa y el anión D-gluconato se encuentranpresentes en su superficie actuando como agente estabilizante 2. Por otra parte, la superficie de losCdots presenta grupos carboxilo (COOH) y grupos carboxilato (COO-) debido a la deshidratación,descarboxilación y aromatización de la glucosa 3.Se desarrolló una síntesis verde de Ag@Cdots mediante el tratamiento con microondas, en dosetapas consecutivas. En la primera se obtuvo una dispersión coloidal de AgNPs utilizando una salde plata y glucosa como agente reductor y estabilizante, en medio alcalino 2. Luego, la dispersióncoloidal se sometió a la acción de microondas a 350 W durante 60 s para obtener las Ag@Cdots.Las nanopartículas obtenidas se caracterizaron por UV-Vis, potencial zeta, TGA, IR y Raman.También se realizaron cálculos teóricos empleando la teoría del funcional de la densidad (DFT) y lateoría del funcional de la densidad dependiente del tiempo (TDDFT).Se pudo correlacionar los datos experimentales con los cálculos obtenidos por DFT y TDDFT. Losresultados sugieren que los grupos COOH y COO- de Cdots interaccionan con AgNPs, dando asíla adsorción de los Cdots en la superficie de las AgNPs desplazando o desorbiendo la D-glucosade su superficie pero no al anión D-gluconato.El estudio experimental en conjunto con una representación teórica de estas estructuras en medioacuoso es muy útil para interpretar los resultados experimentales, brindando información paraaplicaciones analíticas futuras.