Investigacion

CREACIóN DE NANOPARTíCULAS DE ORO EN AGUA

 INVESTIGACION >>  2018/05/17>>   Dr. Oscar Daniel Maynez Navarro



El oro (Au)
es conocido por ser un metal muy poco reactivo. A diferencia de otros metales,
el Au es resistente ante la corrosión y la oxidación, convirtiéndolo en un
material atractivo tanto para la ciencia como en joyería.



Sin
embargo, recordando que la materia se comporta diferente en escala nanométrica,
las nanopartículas de Au son reactivas y funcionan como catalizadores. A estas
nanoestructuras se les ha dado varias aplicaciones, incluyendo detección de
gases tóxicos, biosensores y transporte de medicamentos.



Las
técnicas para obtener Au nanopartículado es combinando un precursor de Au
(usualmente ácido cloroáurico) con un agente reductor.  Esta reacción transfiere electrones del
agente reductor en el precursor de Au, liberando átomos de Au. Estos átomos se
aglomeran, y forman partículas en nanoescala (Seshadri, y otros, 1995).



En un
trabajo más reciente, Zare y colaboradores modificaron la síntesis original al
mezclar los precursores utilizándolos como microgotas en lugar de goteo normal.
El grupo de investigación observó que la generación de nanopartículas de Au era
hasta 100,000 veces más rápido utilizando microgoteo. Más importante aún, en
dicha investigación encontraron que las nanopartículas podían crecer utilizando
simplemente agua, en vez de borohidruro de sodio como agente reductor. En la
imagen de microscopía, las nanopartículas crecen cerca de un nanoestructura en
forma de cable (Lee, Samanta, Nam, & Zare, 2018).




Figura 1
Posible mecanismo de crecimiento de nanocables en las microgotas. Los
nanocables crecen en un semilla inicial en la superficie de la microgota
(arriba), o el nanocable crece por autoensamblaje de las nanopartículas
(abajo).





Las
microgotas de agua pura sirven como microreactores en la producción de
nanoestructuras de Au. Este proceso se puede escalar utilizando una
aproximación más verde, dando la ventaja de eliminar el uso de agentes
reductores perjudiciales al ambiente y a la salud. Sin embargo, aún no se
entiende el mecanismo que existe detrás de este fenómeno, ni el papel que
juegan las microgotas de agua como sustitutos del agente reductor. Una
posibilidad es que cambiando las gotas a microgotas aumentan el área
superficial, y  da la oportunidad de
crear un fuerte campo eléctrico para formar una interface agua-aire, el cual
promueve la formación de nanopartículas y nanocables de Au.


Referencias



Lee, J., Samanta, D., Nam, H., & Zare, R.
(2018). Spontaneous formation of gold nanostructures in aqueous
microdroplets. Nature Communications, 9(1562). doi:10.1038/s41467-018-04023-z


Seshadri,
R., Subbanna, G., Vijayakrishnan, V., Kulkarni, G., Ananthakrishna, G., &
Rao, C. (1995). Growth of Nanometric Gold Particles in Solution Phase. J.
Phys. Chem., 99(15), 5639-5644. doi:10.1021/j100015a056


 




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