Plataformas de sensado basadas en nanopartículas monometálicas y aleaciones

Abstract

El objetivo general del plan de tesis es la síntesis, caracterización y aplicación de nanopartículas (NPs) metálicas protegidas con grupos orgánicos. Nuestro enfoque está en el estudio de los comportamientos físico-químicos de tales sistemas y el aprovechamiento de los mismos para la construcción de sensores de gas, principalmente en la detección de H2, así como también la posibilidad de volcar la plataforma de sensado a aplicaciones en catálisis. En esta etapa de la investigación se ensayaron distintas rutas de síntesis para la obtención de distintas nanopartículas aleadas (Pd-Au; Ag-Pd) en medio acuoso. El método de síntesis consiste en la obtención de nanopartículas protegidas por citrato por reducción de un precursor metálico con NaBH4 en presencia de Citrato de sodio (CitNa3) en medio acuoso, estas nanopartículas (5-10 nm) pueden luego ser crecidas (20-40 nm). Con el fin de obtener estructuras core-shell, las nanopartículas crecidas son sometidas a intercambio galvánico utilizando un precursor metálico adecuado (Ej: Pdº NPs/AuCl4- ; Agº NPs/PdCl4=). Con el fin de obtener nanopartículas dispersas en medio orgánico (tolueno) se realizaron ensayos de transferencia interfacial (tolueno/agua) con octilamina (C8H17-NH2), este grupo orgánico no solo protege al core metálico (mono metálico o aleado) sino que además permite la transferencia de las nanopartículas en medio acuoso a medio no polar. Tanto los ensayos de intercambio galvánico como los ensayos de trasferencia de fase fueron seguidos por espectroscopia UV-vis, se pudo constatar el intercambio galvánico en el sistema Pdº NPs/AuCl4- por la desaparición de los picos de absorción correspondientes al AuCl4-, la aparición de picos de absorción asignables a especies de PdCl4= y la aparición de una banda de absorción alrededor de los 500 nm asignable al plasmón de Auº. En el sistema Agº NPs/ PdCl4= el intercambio galvánico fue evidenciado por la disminución en la intensidad del plasmon de Agº centrada en los 400 nm y la ausencia de los picos de absorción del PdCl4=.