Síntesis, caracterización y recubrimiento de nanopartículas de Au con formas inusuales

PAULA C. ANGELOMÉ; LAURA RODRÍGUEZ-LORENZO; ISABEL PASTORIZA-SANTOS; JORGE PÉREZ-JUSTE; LUIS M. LIZ-MARZÁN

Rosario

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

Introducción: Las propiedades plasmónicas de las nanopartículas metálicas han adquirido en los últimos años una gran importancia, debido principalmente a las posibles aplicaciones en muy diversos campos. Las nanopartículas metálicas cuya resonancia de plasmón superficial localizada (LSPR) se ubica en la región del infrarrojo cercano (NIR, 750 ? 1300 nm) son particularmente interesantes ya que los tejidos, la sangre y el agua presentan baja absorción en esa región espectral, abriendo la posibilidad de aplicaciones biomédicas. Objetivos: El primer objetivo de este trabajo fue sintetizar nanopartículas de Au con banda LSPR localizada en el NIR mediante reacciones de química coloidal, controlando la posición de la banda plasmónica mediante la variación de las condiciones de síntesis. El segundo objetivo del trabajo fue estudiar los efectos de diferentes recubrimientos sobre las propiedades de las partículas. Resultados: Utilizando cloruro de cetiltrimetilamonio (CTAC) fue posible inducir la formación de partículas de Au altamente anisotrópicas y monocristalinas en un solo paso, sin utilizar semillas. La posición de la banda correspondiente a la LSPR se moduló entre los 600 y 1400 nm, modificando la temperatura de la reacción y/o las concentraciones de los reactivos. Esta variación está directamente relacionada con cambios en la morfología de las partículas, que se estudiaron mediante técnicas de microscopía electrónica tradicional y avanzada (tomografía, HAADF-STEM). El estudio de la cinética de la reacción permitió postular un mecanismo de crecimiento, que sugiere que la lentitud de la reacción y la complejación entre el CTAC y el Au son los parámetros claves que regulan la forma de la partícula obtenida. Posteriormente, las partículas se recubrieron con cantidades variables de Ag, SiO2 o Ag/SiO2, para dar lugar a partículas núcleo-corteza con diferentes propiedades ópticas y químicas. Finalmente, las partículas Au@Ag se usaron como sustratos para Espectroscopía de Dispersión Raman aumentada por Superficies (SERS). Conclusiones: Fue posible sintetizar nanopartículas de Au altamente anisotrópicas y monocristalinas con banda de plasmón superficial localizada en el NIR. Las propiedades plasmónicas y químicas de las partículas fueron modificadas variando las condiciones de síntesis y recubriendo las partículas con cáscaras de Ag y/o SiO2. El método de síntesis desarrollado es sencillo y permite obtener materiales con propiedades útiles para gran cantidad de aplicaciones, entre las que se encuentra el uso como sustratos para SERS.