Nanopartículas de plata: Síntesis sonoquímica, análisis morfológico y químico composicional

Abstract

La síntesis sonoquímica de nanopartículas (NPs) comprende una amplia área de investigación. La radiación ultrasónica es capaz de iniciar reacciones de óxido-reducción y de hidrólisis, por lo cual se utiliza como un método de síntesis alternativo y amigable con el medio ambiente. Cuando los precursores químicos son sometidos a ultrasonido inducen reacciones redox, de ensamblaje y derivatizaciones que permiten obtener NPs con características diversas y específicas. En el presente trabajo se presentan los resultados de la síntesis de NPs de plata (AgNPs) mediante sonoquímica y su caracterización, para posteriormente ser aplicadas en la determinación de contaminantes emergentes inorgánicos. La síntesis de las AgNPs se realizó a partir de 10 mL de nitrato de plata y ácido cítrico, ambos en concentraciones 1 x 10-2 mol L-1; la solución resultante fue sometida a tratamiento ultrasónico durante 30 minutos. Posteriormente, fueron derivatizadas con el agregado del tensoactivo aniónico dodecilsulfato de sodio (SDS) 1 x 10-2 mol L-1. Las AgNPs obtenidas se dejaron en reposo durante 10 días, transcurrido este tiempo fueron depositadas sobre papel de acetato de celulosa (banda azul) para el análisis microscópico. Los análisis morfológico (medición de descriptores de forma mediante el software Image J) y composicional se realizaron mediante el Microscopio Electrónico de Barrido (SEM) y el Espectrómetro Dispersivo en Energía (EDS) del LABMEM. Para ello se prepararon varias muestras sobre stubs de aluminio y luego se les realizó un sputtering con oro. En la Figura 1a) se muestra que las AgNPs presentan una morfología muy singular: tienen forma de varillas cilíndricas orientadas aleatoriamente, y además aparecen a modo de ornamentación sobre láminas que tienen una amplia distribución de tamaños. Al realizar el procesamiento de imágenes se encontró que el valor medio del diámetro menor de las varillas es 70 ± 17 nm, y que la Figura 1: a) Micrografía de NPs de plata; b) Espectro obtenido con el EDS de las AgNPs. solidez promedio es 0,86 ± 0,05 (ambos parámetros determinados mediante el software Image J). La Figura 1b) muestra un espectro típico obtenido con EDS, y se verifica que los elementos presentes en las muestras son: Ag, Au (metalizado), y también C y O (papel de acetato de celulosa). Se puede concluir que las AgNPs fueron exitosamente sintetizadas mediante el empleo de ultrasonido y que el depósito de la solución sobre papel “banda azul” fue adecuado para realizar el análisis morfológico y composicional. Morfologías similares de AgNPs han sido reportados por otros autores.