Manolo R. Bermejo Ana M. González Noya Marcelino Maneiro Rosa Pedrido

Departamento de Química Inorgánica

As nanopartículas metálicas

Contido

Introdución Qué son os NANOMATERIAIS INORGÁNICOS Qué son as NANOPARTÍCULAS METÁLICAS (NPM) Qué son e para que sirven as NANOPARTÍCULAS DE OURO (NPAu)

Introdución

Por que desta comunicación?...

Introdución

Por que desta comunicación?...

Dacordo coa UE (Recomendación 2011/696/EU):

Nanomateriais inorgánicos

“un nanomaterial é un material natural, incidental ou

manufacturado que contén partículas non enlazadas, agregadas,

ou aglomeradas e onde o 50% ou máis das partículas teñen unha

ou máis dimensións externas na marxe de 1 a 100 nm”.

(1 nm = 10-9 m)

Que son os nanomateriais?…

Naturais Antropoxénicos (incidentais) Manufacturados

Materiais orgánicos

Materiais inorgánicos

Puntos cuáticos (PQs)

Nanopartículas de Au (NPAus)

Nanopartículas de óxidos de ferro superparamagnéticas (SPIONs)

Clasificación…

Nanomateriais inorgánicos

Nanopartículas de Au Buckmisterfullereno Nanosferas de FePt

Nanoflores de Ti Nanucubos de Ag Nanoflores de SnO2

Exemplos de nanomateriais

S.Y. Song, Korean J. Gastroenterol. 2007, 49, 271-279

Nanomateriais inorgánicos

Relación de tamaños…

Cuestión de tamaño…

Nanomateriais inorgánicos

(a) 0D (esferas e cúmulos); (b) 1D (nanofibras, aramios, tubos); (c) 2D (filmes, láminas); (d) 3D (agrupacións tridimensionais)

Clasificación segundo a súa forma…

Nanomateriais inorgánicos

Nanopartículas de Au

Nanosferas de FePt Nanoflores de Ti

Nanocubos de Ag

Exemplos de nanopartículas metálicas (NPM)

Nanopartículas de Au (NPAu)

Copa de Licurgo (British Museum, Londres)

1857, Faraday: [AuCl4]- + P4 + CS2 → “primeiras NPAu”

M. Faraday, Philos. Trans. R. Soc. London, 1857, 47, 145

No s. IV os vidrieiros romanos fabricaban vidros con nanopartículas metálicas sen sabelo…

NPAu: distintas formas

L. Dykman et al., Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 2256

Deben xerar mostras uniformes en: -composición -tamaño -estrutura interna -química superficial

Σ Reactivos Nucleación (rápida) Crecemento (lento)

Métodos de síntese Descendentes

Ascendentes

I. Ojea-Jiménez et al., J. Phys. Chem. C 2010, 114, 1800–1804

-Turkevich-Frens (8-150 nm) DISOLVENTE: H2O

[AuIIICl4]- + 3e- → Au0 + 4Cl- E0 = 0,93 V

Obtención de NPAu

-Brust-Schiffrin DISOLVENTE: ORGÁNICO

nOct4NBr (TOAB) = Bromuro de tetraoctilamonio

[AuIIICl4]- + 3e- → Au0 + 4Cl- E0 = 0,93 V

Obtención de NPAu

Procedemento habitual para a síntese de nanobarras de Au en auga

Un plasmón é unha oscilación coherente colectiva dos electróns da banda de condución con respecto á rede metálica cargada positivamente.

*Nanopartículas esféricas

Propiedades ópticas das NPAu: resonancia de plasmón superficial*

E. Fluorescencia

E. UV-Vis

Espectrofotómetro de Fluorescencia e UV-Vis

M. Tréguer-Delapierre et al., Gold Bulletin, 2008, 41, 195.

Posición das bandas de plasmón nas NPAu en función da súa morfoloxía

Oleilamina=

ε = ∼ 1011 M-1 cm-1

NPAu recubertas de oleilamina: espectro UV-V en tolueno e cor

Efecto plasmón en nanobarras de ouro

Os valores numéricos insertados coa clave de colores indican a chamada “relación de aspecto”

Influenza sobre o espectro de absorción das dimensións dunha nanobarra

• Incremento da eficiencia das celas fotovoltaicas

• Tecnoloxías da información

• Fotocatálise

• Sensores químicos

• Biomedicina

Aplicacións das NPAu

Sui-Yi Lin et al., Anal. Chem. 2002, 74, 330

NPAu NPAu+Na+ NPAu+Na++K+ Recubrimento

Sensor de K+ en presenza dun exceso de Na+

Mei Xue et al. Chem. Commun. 2011, 47, 4986–4988

Citrato

TGA

NPAu/citrato +

CdTe/TGA

Sensor de ión fluoruro

S.Y. Song, Korean J. Gastroenterol. 2007, 49, 271-279

Aplicacións biomédicas das NPAu

Relación de tamaños…

W.R. Algar et al., Analytica Chimica Acta, 2010, 673, 1

Química de superficie e estratexias de bioconxugación

L. Dykman et al., Chem. Soc. Rev., 2012, 41, 2256

Aplicacións biomédicas das NPAu

X. Gao et al., Nat. Biotech., 2004, 22, 969

Proteína fluorescente verde

Detección de células tumorais in vivo CdSe/ZnS

A. Taylor et al., Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 2707

Células HeLa expostas a NPAu recubertas cun péptido

Manolo R. Bermejo Ana M. González Noya Marcelino Maneiro Rosa Pedrido

Departamento de Química Inorgánica

As nanopartículas metálicas