Estrategias para la inmovilización de nanopartículas de oro a superficies

POKLEPOVICH-CARIDE, SANTIAGO; RUIZ COMAN, FERNANDO; LUCERO, FLAVIO; ANGELOMÉ, PAULA C.; BORDONI, ANDREA V.

Encuentro; XXI Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados NANO 2022; 2022

Las nanopartículas de oro (AuNPs) presentan notables propiedades ópticas y catalíticas, lo que las transforma en excelentes candidatas para plataformas de sensado, catálisis y nanoteranóstica, entre otras aplicaciones [1-3]. En estos campos, muchas veces suele ser ventajoso poseer a las AuNPs inmovilizadas en una superficie o en un sistema nanoestructurado, como por ejemplo en sustratos para sensado por espectroscopia Raman amplificada por superficie (SERS) [4] o en sistemas nanocompuestos para catálisis [5].Las técnicas de inmovilización más usualmente utilizadas corresponden a estrategias top-down como por ejemplo las litografías, las cuales permiten tener un gran control sobre el tamaño de las AuNPs y la distribución espacial de las mismas [6-7]. Sin embargo, estas técnicas están limitadas a muestras pequeñas, suelen ser complejas y costosas, por lo que resulta interesante explorar estrategias de tipo bottom-up, en las cuales se parte de suspensiones de AuNPs para luego depositarlas sobre sustratos de interés.En este trabajo se presenta el estudio de diferentes estrategias que permiten inmovilizar AuNPs de diferentes formas y tamaños sintetizadas por métodos coloidales. Se realizaron comparaciones de metodologías utilizando diferentes sustratos como vidrio, silicio o materiales mesoestructurados. En el caso de vidrio se ensayaron dos estrategias diferentes. En primer lugar, se probó el uso de 3-aminopropiltrietoxisilano (APTES) como funcionalizante del vidrio para luego unir de manera covalente las AuNPs. En este caso se observó que la adsorción de las AuNPs es mayor con mayores tiempos de funcionalización del vidrio. En segundo lugar, se ensayó el uso de polielectrolitos, logrando la unión de las AuNPs para la formación de ensamblados capa por capa. Para estas condiciones, se lograron buenos resultados con tiempos menores. Para el caso de sustratos de silicio se observó una tendencia contraria: menores tiempos de reacción con APTES dieron lugar a una mejor perfomance. Finalmente, se ensayó la inmovilización de AuNPs en películas delgadas mesoporosas híbridas TiO2-SiO2 modificadas con grupos vinilo. En este caso, se utilizó un ditiol como agente de unión, lo que permitió el anclado selectivo espacialmente, mediante una reacción de adición radicalaria tiol-eno fotoiniciada.