Síntesis de Nanopartículas de otro mediada por epóxidos: un nuevo reductor entra en escena

VICTOR OESTREICHER; CECILIA SPEDALIERI; GALO J. A. A. SOLER-ILLIA; PAULA C. ANGELOMÉ; MATÍAS JOBBAGGY

La plata

Encuentro; XVIII Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2018

Las nanopartículas de oro (AuNPs) forman parte del conjunto de las NPs más comercializadas a nivel mundial. Dentro de sus usos, los cuales dependen de la morfología y el tamaño, pueden destacarse: farmocinética, drug delivery, lateral flow, catálisis, SERS, electrónica[1].A pesar del sostenido interés de la academia por las AuNP (más de 750 publicaciones a marzo de 2018), los métodos sintéticos one-pot acuosos han quedado circunscriptos a una reducida lista de ejemplos. Del emblemático trabajo de Turkevich, mejorado por Frens, y revisado últimamente por Polte, siempre se ha utilizado citrato como reductor y estabilizante. Algunos trabajos han buscado separar los procesos de nucleación y crecimiento realizando variaciones en la temperatura o incorporando otro tipo de reductores, como el ácido tánico. En todos los casos la reacción se inicia por el agregado de un reactivo a la solución (método heterogéneo) siendo crucial el agregado y orden de mezclado[2,3]. Este tipo de inconveniente puede ser soslayado utilizando métodos de síntesis homogéneos, donde el aumento de la concentración del compuesto involucrado en la reacción ocurre en el seno de la solución. Este tipo de métodos se han utilizado extensamente en la síntesis de óxidos e hidróxidos con los métodos de alcalinización de la urea y la HMT, donde se requieren temperaturas superiores a los 70 oC[4].En este trabajo se estudió la síntesis de AuNPs mediante la ruta del epóxido[4], método de alcalinización homogéneo a temperatura ambiente desarrollado previamente en el grupo. La modulación de la velocidad de producción de hidroxilo, quien actúa como reductor, está dada por el producto de las concentraciones de glicidol (epóxido) y cloruro (nucleófilo). Este hecho permite realizar experimentos donde la velocidad de reducción se module, de forma independiente, variando la concentración de los reactivos y cambiando el tipo de estabilizante (iónicos ?CTAC- o no iónicos -PVP-10K-).En las condiciones exploradas el método permite obtener AuNPs esferoidales con diámetros entre 5 nm y 25 nm, donde el tamaño de las mismas se modula ajustando la velocidad de alcalinización (proporcional al producto [Gly]·[Cl-]). El estudio de la evolución del pH permite identificar una marcada diferencia entre los valores a los cuales se produce la reducción de Au(III)/Au(I) (pH≈5) y Au(I)/Auo (pH≈10); y a su vez el efecto del estabilizante sobre los Eo. La evolución de los espectros UV-vis y los patrones de SAXS permiten observar dos mecanismos marcadamente distintos para los estabilizantes estudiados, más allá que ambos resulten en AuNPs esferoidales. La versatilidad del método para modular la velocidad de reacción, temperatura y tipo de nucleófilo/ligando, permite planificar experimentos donde se estudie de forma independiente el efecto de cada variable (velocidad de reacción, estabilizante, concentración y tipo de halogenuro). Sobre está línea se está trabajando con el objetivo ampliar el método para la obtención one-pot de AuNPs con morfologías no isotrópicas.