Síntesis de las nanopartículas de plata Reducción química

- May 11, 2017-

El método más común para la síntesis de NPs de plata es la reducción química por agentes reductores orgánicos e inorgánicos. En general, se utilizan diferentes agentes reductores tales como citrato de sodio, ascorbato, borohidruro de sodio (NaBH4 ), hidrógeno elemental, proceso de poliol, reactivo de Tollens, N, N-dimetilformamida (DMF) y copolímeros de bloques de poli (etilenglicol) Reducción de iones de plata (Ag + ) en soluciones acuosas o no acuosas. Estos agentes reductores reducen Ag + y conducen a la formación de plata metálica (Ag 0 ), que es seguida por aglomeración en grupos oligómeros. Estos grupos conducen eventualmente a la formación de partículas metálicas coloidales de plata ( 28 , 29 , 30 ). Es importante utilizar agentes protectores para estabilizar los NPs dispersivos durante el curso de la preparación de nanopartículas metálicas, y proteger a los NP que pueden ser absorbidos o adherirse a las superficies de las nanopartículas, evitando su aglomeración ( 31 ). La presencia de tensioactivos que comprenden funcionalidades ( por ejemplo , tioles, aminas, ácidos y alcoholes) para interacciones con las superficies de las partículas puede estabilizar el crecimiento de las partículas y proteger las partículas de la sedimentación, aglomeración o pérdida de sus propiedades superficiales.

Se ha informado que los compuestos poliméricos tales como poli (alcohol vinílico), poli (vinilpirrolidona), poli (etilenglicol), poli (ácido metacrílico) y poli (metacrilato de metilo) son los agentes protectores eficaces para estabilizar los NP. En un estudio, Oliveira y colaboradores ( 31 ) prepararon NPs de plata con dodecanotiol, de acuerdo con el procedimiento Brust ( 32 ) basado en una transferencia de fase de un complejo Au 3+ de fase acuosa a orgánica en un sistema líquido-líquido bifásico, Que se siguió con una reducción con borohidruro de sodio en presencia de dodecanotiol como agente estabilizante, uniéndose a las superficies de los NP, evitando su agregación y haciéndolos solubles en ciertos disolventes. Informaron que los pequeños cambios en los factores sintéticos conducen a modificaciones dramáticas en la estructura de las nanopartículas, el tamaño medio, el ancho de la distribución del tamaño, la estabilidad y los patrones de autoensamblaje. Kim y colaboradores ( 33 ) informaron la síntesis de NP de plata esférica con un tamaño controlable y una alta monodispersidad usando el proceso de poliol y una técnica de inyección de precursor modificada. En el método de inyección de precursores, la velocidad de inyección y la temperatura de reacción fueron factores importantes para producir NP de plata de tamaño uniforme con un tamaño reducido.

Se obtuvieron NPs de plata con un tamaño de 17 ± 2 nm a una velocidad de inyección de 2,5 ml / sy una temperatura de reacción de 100 ° C. La inyección de la solución precursora en una solución caliente es un medio eficaz para inducir una rápida nucleación en un corto período de tiempo, asegurando la fabricación de NP de plata con un tamaño menor y una distribución de tamaño más estrecha. Zhang y colaboradores ( 34 ) usaron una poli (metilen bisacrilamida aminoetil piperazina) hiper ramificada con grupos dimetilamina terminales (HPAMAM-N (CH3 ) 2 ) para producir coloides de plata. Los restos amida, los anillos piperazina, los grupos amina terciaria y la estructura hiper-ramificada en HPAMAM-N (CH3 ) 2 son importantes para sus eficaces capacidades estabilizadoras y reductoras. Chen y colaboradores ( 35 ) han demostrado la formación de NPs de plata monodispersas usando un sistema simple de olefina-parafina líquida. Se informó que el proceso de formación de estos NPs podría dividirse en tres etapas: crecimiento, incubación y etapas de maduración de Oatwald. El punto de ebullición más alto de 300 ◦ C de parafina proporciona un intervalo más amplio de temperatura de reacción y hace posible controlar eficazmente el tama~no de NP de plata variando la temperatura de calentamiento sola sin cambiar el disolvente. Además, el tamaño de las NP de plata coloidales podría ser regulado no sólo cambiando la temperatura de calentamiento, o el tiempo de maduración, sino también ajustando la relación de oleilamina al precursor de plata.

Los NPs de plata se pueden preparar a temperatura ambiente, por simple mezcla de los iones metálicos correspondientes con polioxometalatos reducidos que sirven como agentes reductores y estabilizantes. Los polioxometalatos son solubles en agua y tienen la capacidad de experimentar reacciones redox multielectro paso a paso sin alterar su estructura. Se demostró que las NP de plata se producían iluminando una solución desaerada de polioxometalato / S / Ag + ( 36 ). Además, se ha descrito la síntesis en un solo paso de la química verde y la estabilización de nanoestructuras de plata con polioxometalatos de valencia mixta Mo V -Mo VI en agua a temperatura ambiente ( 37 ).


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