Diseño de un método de síntesis rápido para la generación de nanopartículas de oro a temperatura ambiente. Aplicación para la determinación de cloropirifós metil

AGUILERA, ANGELA YANINA; SAFE, YASMIN; CHAUVIÉ, NAHUEL; NEYERTZ, MARÍA AGUSTINA; SPRINGER, VALERIA

Río Cuarto, Córdoba (modalidad virtual)

Encuentro; XXI Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2022

Las nanopartículas de oro (AuNPs) poseen propiedades fisicoquímicas excepcionales que permiten su empleo como sensores químicos, catalizadores y portadores de fármacos, entre muchos otros [1]. Por ello, el diseño de nuevos métodos de síntesis que permitan el control del tamaño, la forma y estabilidad de las AuNPs resulta importante para la posterior aplicación de las mismas [2]. En línea con estos requerimientos, uno de los mayores desafíos consiste en reducir o eliminar la presencia de reactivos y solventes orgánicos, como también productos y subproductos de síntesis que puedan resultar tóxicos o contaminantes para el medio. En el presente trabajo se propone un método simple para la síntesis de AuNPs, basado en el uso combinado de ácido ascórbico (AA) y ácido pentético (DTPA) como reductores/estabilizantes en medio alcalino, que cumpla con tres requisitos fundamentales: (a) mínimo tiempo de reacción (b) bajo requerimiento de energía, y (c) no generación de residuos tóxicos. Para la optimización de la síntesis se fijó la concentración de AA y se evaluó la influencia de la concentración de oro y DTPA utilizadas, y el agregado de NaOH, empleando diseño de experimentos (DoE) [3]. Mediante DoE es posible estudiar en forma multivariada el efecto de los factores independientes, así como la interacción entre ellos, sobre el rendimiento de la síntesis. De esta manera, las condiciones experimentales óptimas resultaron: concentración de oro, 0,108 mM; NaOH, 0,0736 M y DTPA, 14,5 mM. La síntesis se realizó en menos de 2 minutos y a temperatura ambiente (20°C). Las partículas obtenidas se caracterizaron mediante espectrometría UV-Vis, XRD, TEM y DLS, presentando forma esférica, con tamaños promedio de 7 nm, y potencial Z alrededor de -24 mV. En este último caso indicando que son estables en medio acuoso. Distintivamente, en las condiciones óptimas, es posible ajustar las propiedades ópticas de las AuNPs mediante un cambio en el orden de agregado del agente reductor, manteniendo aún la estabilidad de las partículas y la eficiencia de síntesis (Fig. 1). Teniendo en cuenta las características fisicoquímicas, se procedió a estudiar el desempeño de las AuNPs para la determinación de clorpirifós metil, un insecticida organofosforado utilizado en ambientes domésticos y en agricultura. Para ello se siguieron los cambios en el plasmón de resonancia superficial (SPR) a 530 nm y trabajando a pH 8,00. Se observó un incremento en la señal del SPR en el rango de concentraciones entre 150 – 1000 μg/L, con buena correlación lineal (R2> 0,980). Estos resultados preliminares resultan promisorios para la aplicación de las AuNPs como sensor químico.