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http://ciqa.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1025/343| Relación entre los espectros UV-VIS y el tamaño y morfología de nanopartículas de oro y plata | |
| ALBA REBECA GUTIERREZ MELENDEZ | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Análisis y Evaluación de Polímeros | |
| Las propiedades fundamentales de un material se ven alteradas conforme el tamaño de las estructuras decrece a escala nanométrica, siendo cada vez más importantes parámetros como el tamaño, la forma, la relación entre superficie y volumen, la morfología y topología del sistema. En los materiales nanoestructurados, muchos de los fenómenos ocurren en la superficie y están relacionados directamente con fenómenos de adsorción, relajación y reconstrucción atómica del sistema.
Por otra parte, la miniaturización de ciertos dispositivos y el desarrollo de otros nuevos abre la posibilidad de novedosas aplicaciones, como transistores de muy pocos electrones, materiales superduros y flexibles, máquinas y motores moleculares, etiquetadores y marcadores biológicos, contenedores de energéticos, dispositivos médicos, etc. Uno de los sistemas nanoestructurados más estudiados son las nanopartículas metálicas en particular las de oro y plata debido a sus peculiares propiedades eléctricas, ópticas y antimicrobianas que han permitido visualizar su aplicación en dispositivos electrónicos, sensores, productos bactericidas entre otros l3l_ No obstante, como se mencionó anteriormente, estas propiedades dependen marcadamente del tamaño y morfología de las partículas. Puesto que normalmente la síntesis de nanoparticulas metálicas da lugar a mezcla de diferentes tamaños y morfologías, es importante tener métodos sencillos que permitan analizar una muestra e identificar estos parámetros. Las partículas metálicas exhiben un espectro UV-Vis caracterizado por una banda en el visible conocida como plasmón l4l_ La intensidad, forma y posición de este pico varía dependiendo del tamaño y forma de la nanopartícula. Su identificación y cuantificación puede por lo tanto permitir prever las propiedades morfológicas de las nanopartículas de forma indirecta. En este caso de estudio se abarca la revisión bibliográfica del estado del arte relacionado con la caracterización óptica de nanopartículas de oro y de plata intentando relacionarlas con el tamaño y morfología de las nanoestructuras, datos que se obtienen tradicionalmente por medio de la microscopia electrónica de transmisión (TEM) al realizar un análisis comparativo de estos datos en los diversos reportes de literatura. Puesto que estos parámetros dependen fuertemente de los métodos de síntesis utilizados, se agregó una parte descriptiva de los métodos más utilizados para su preparación haciendo hincapié en los tamaños promedios obtenidos según el caso. Para hacer mas clara la discusión de las propiedades ópticas, se incluye también una breve descripción de la teoría de Míe la cual puede permitir la predicción de la posición de la banda de absorción de plasmón y se resumen los trabajos más relevantes relacionados con la correlación entre datos ópticos experimentales y simulados con base a esta teoría. Consideramos oportuno agregar esta parte de revisión ya que nos permite estimar el error que se puede tener en la determinación del tamaño y forma de las nanopartículas por medio de la espectroscopia UV-Vis con respecto al TEM. Cabe mencionar que este caso de estudio se sitúa en el área de Nanotecnologia, que como es bien conocido, es un área de investigación en auge actualmente por las diferentes expectativas que se tiene en las propiedades de las nanoestruturas. En nuestro grupo de investigación, estamos estudiando nanopartículas metálicas embebidas en matrices de polímeros conjugados o bien directamente funcionalizadas con estos sistemas para aplicaciones en optoelectrónica y biosensores. Sin embargo una de las limitaciones es generalmente el análisis por TEM puesto que no todos los laboratorios tienen equipos de alta resolución para el estudio de nanoestructuras. Además el estudio de nanoestructuras metálicas requiere de rejillas especiales y experiencia del operador para obtener imágenes significativas. De allí que sería importante tener un método alternativo, sencillo, relativamente económico y accesible a todos para poder determinar de forma indirecta el tamaño, distribución de tamaños y morfología de estas estructuras. Si bien hay bastante literatura sobre las nanopartículas y estudios ópticos o microscópicos de estas, no existe un trabajo que reporte de forma combinada y sistemática los resultados de la caracterización por espectroscopia UV-Vis y TEM. De allí, la motivación de este caso de estudio en el cual se pretende aplicar la espectroscopia UV-Vis como técnica analítica para la obtención indirecta de propiedades morfológicas (tamaño, distribución de tamaños y morfología) de nanopartículas metálicas a partir de la revisión bibliográfica en el tema. El alcance o logro principal de este caso de estudio es por lo tanto concretar los conocimientos adquiridos en los cursos de espectroscopia y de microscopia relacionando los resultados de estas dos técnicas analíticas en un sistema real y de interés actual. | |
| 2008 | |
| Trabajo terminal, especialidad | |
| BIOLOGÍA Y QUÍMICA | |
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