Síntesis de nanomateriales de rGO-AuNPs para la detección por SERS de R6G

FIORAVANTI, FEDERICO; CHIERICI, JUAN M.; PÉREZ, LUIS A.; LACCONI, GABRIELA I.

La Plata

Congreso; XXII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2021

CAFQUI2021

Los nanomateriales dispersos en solución conteniendo AuNPs constituyen sistemas de alto interés debido a sus características plasmónicas, con amplia variedad de aplicaciones en catálisis, óptica, electrónica, biomedicina, etc. [1] Diferentes métodos de síntesis son empleados, siendo muy limitada la alternativa por vía electroquímica [2]. Los derivados de grafeno como óxido de grafeno o su forma reducida (GO, rGO) presentan grupos oxigenados y defectos en la red del carbono, los cuales son sitios óptimos para la nucleación de nanopartículas metálicas. El nanomaterial híbrido obtenido presenta propiedades muy prometedoras para aplicaciones avanzadas, tales como almacenamiento de energía, optoelectrónica, o heterouniones que favorecen el incremento SERS [3] En este estudio se han sintetizado escamas de óxido de grafeno reducido (rGO) decoradas con AuNPs, mediante una única y simple etapa electroquímica a temperatura ambiente. Se emplea una lámina de Pt como electrodo de trabajo y otra como contraelectrodo y calomel saturado como electrodo de referencia. El electrolito de KNO3 0.1 M contiene HAuCl4 (0.5 mM), Polivinilpirrolidona-PVP (20 g.L-1 ) y distintas concentraciones de GO (0.0025, 0.005 y 0.01 mg.mL-1 ). Se aplica un pulso de corriente (-100 mA.cm-2 ) durante 15 min, con agitación constante y uniforme del electrolito, facilitando la aproximación de las especies a la interfase electrodo/solución, donde se transfiere la carga en la superficie y éstas continúan su trayecto, liberando sitios para la reacción en el electrodo. Bajo estas condiciones, el potencial del electrodo alcanza valores muy negativos y varias reacciones ocurren simultáneamente, tales como la reducción de iones H3O+, formación de AuNPs y láminas parcialmente reducidas de GO (rGO). La dispersión acuosa final cuenta con una importante concentración del material nanohíbrido rGO-AuNPs.Los distintos híbridos obtenidos se caracterizaron mediante espectroscopía UV-visible, DRX y microscopía electrónica (SEM). La evaluación de su capacidad para el sensado por SERS se analizó empleando soluciones diluidas de Rhodamina 6G (1x10-5 M). Los factores de incremento de la señal a 614 cm-1 de Rhod 6G adsorbida varían entre 1.5 x105 y 9.7 x105 , dependiendo del contenido de AuNps.