| TAZ-TFG-2020-3251 |
Nanoestructuras plasmónicas core-shell basadas en nanocilindros de oro recubiertos de silice mesoporosa.
Bea Lázaro, Micaela
Pina Iritia, María Pilar (dir.)
Universidad de Zaragoza,
CIEN,
2020
Graduado en Química
Resumen: En este Trabajo Fin de Grado se ha llevado a cabo un estudio experimental y un estudio bibliográfico sobre síntesis de nanoestructuras plasmónicas con un núcleo de oro y recubiertas de una capa de sílice mesoporosa, para su aplicación en espectroscopía Raman-SERS (espectroscopía Raman amplificada en superficie).
En primer lugar, se han realizado dos síntesis diferentes de nanocilindros de oro para estudiar su incidencia sobre la estabilidad y reproducibilidad de las nanoestructuras obtenidas. La principal diferencia entre ellas reside en la etapa de reducción de Au (III) a Au (I). En una de ellas se lleva a cabo una etapa de pre-reducción mediante ácido 5-bromosalicílico (9,1 mM); mientras que en la otra se utiliza ácido clorhídrico (18,36 mM) que provoca la reducción del oro de manera inmediata. La morfología (relación de aspecto) y dimensiones de los nanocilindros obtenidos se han caracterizado mediante espectroscopia de absorción UV-Vis y microscopía electrónica de transmisión (TEM).
En segundo lugar, se han propuesto las condiciones de síntesis de la cubierta de sílice alrededor de los nanocilindros metálicos con un espesor determinado a partir de resultados publicados en la literatura. El parámetro a controlar propuesto es la relación molar Si/Au del medio de reacción en que se añade la disolución de nanocilindros de oro y TEOS (ortosilicato de tetraetilo) como precursor de sílice. Además, se presentan y discuten los resultados experimentales obtenidos en el primer intento de síntesis de nanoestructuras plasmónicas core-shell.
En tercer y último lugar, se ha realizado un estudio bibliográfico sobre la eliminación del surfactante para la liberación de la estructura porosa de la sílice mediante extracción con solventes. Esta etapa es crucial en la síntesis de las nanoestructuras plasmónicas core-shell basadas en nanocilindros de oro recubiertas de sílice mesoporosa. En particular, se ha de evitar la alteración del núcleo metálico, sinterización del nanocilindro por elevadas temperaturas o disolución del mismo en medio ácido; y además conseguir la mayor porosidad posible para mejorar las propiedades de adsorción de los nanocilindros de oro y por tanto su respuesta en detección mediante Raman-SERS.
En primer lugar, se han realizado dos síntesis diferentes de nanocilindros de oro para estudiar su incidencia sobre la estabilidad y reproducibilidad de las nanoestructuras obtenidas. La principal diferencia entre ellas reside en la etapa de reducción de Au (III) a Au (I). En una de ellas se lleva a cabo una etapa de pre-reducción mediante ácido 5-bromosalicílico (9,1 mM); mientras que en la otra se utiliza ácido clorhídrico (18,36 mM) que provoca la reducción del oro de manera inmediata. La morfología (relación de aspecto) y dimensiones de los nanocilindros obtenidos se han caracterizado mediante espectroscopia de absorción UV-Vis y microscopía electrónica de transmisión (TEM).
En segundo lugar, se han propuesto las condiciones de síntesis de la cubierta de sílice alrededor de los nanocilindros metálicos con un espesor determinado a partir de resultados publicados en la literatura. El parámetro a controlar propuesto es la relación molar Si/Au del medio de reacción en que se añade la disolución de nanocilindros de oro y TEOS (ortosilicato de tetraetilo) como precursor de sílice. Además, se presentan y discuten los resultados experimentales obtenidos en el primer intento de síntesis de nanoestructuras plasmónicas core-shell.
En tercer y último lugar, se ha realizado un estudio bibliográfico sobre la eliminación del surfactante para la liberación de la estructura porosa de la sílice mediante extracción con solventes. Esta etapa es crucial en la síntesis de las nanoestructuras plasmónicas core-shell basadas en nanocilindros de oro recubiertas de sílice mesoporosa. En particular, se ha de evitar la alteración del núcleo metálico, sinterización del nanocilindro por elevadas temperaturas o disolución del mismo en medio ácido; y además conseguir la mayor porosidad posible para mejorar las propiedades de adsorción de los nanocilindros de oro y por tanto su respuesta en detección mediante Raman-SERS.
Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado
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