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,[1] 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[2] 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 [3](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⁼.