Método Coloidal_1

Método coloidal: síntesis de AgNps

SyCN1_2023

¿por qué sintetizar Nanopartículas de plata?

Applications of silver nanoparticles. (Galatage S T, et al., 2021)

Método coloidal... pero antes, ¿qué es un coloide?

Método coloidal (reducción química)

¿Qué es el método Coloidal?

Síntesis química de nanoestructuras. Involucra la reducción de iones metálicos dentro de una solución para obtener materiales nano estructurados. Particularmente útil para la síntesis de nanopartículas de metales nobles como el oro, la plata y el platino, pero también puede ser utilizado para obtener nanopartículas de otros materiales.

Esquema del proceso de formación de nanopartículas​

Tipos de síntesis para control de nanoestructuras

Nucleación homogénea o sin semillas (seeded)​

Nucleación heterogénea​

Se lleva a cabo agregando partículas “semillas” preformadas a una mezcla reactante, aislando eficazmente la nuleación y el crecimiento de los nanocristales como pasos separados ​

• Las partículas “semilla” se forman in-situ y la nucleación y crecimiento sigue por el mismo proceso químico.​
• Es la estrategia más común de síntesis de nanopartículas.​
• Es práctica, se lleva a cabo en un solo paso o en el mismo recipiente.​
• Ocurre espontáneamente y aleatoriamente.​
• Requiere estados supercríticos como una supersaturación​.

Chem.Rev.2014,114,7610−7630

Nucleación en la vida cotidiana

Modelo LaMer

¿Cuáles parámetros crees que influyen en la nucleación y crecimiento de nanopartículas?

Info

Cluster-free energy (DG) is influenced by the cluster radius (r). The maximum DG is reached at the critical cluster size rc when the first stable particles are formed.

Nanomaterials 2022, 12, 3226

Nucleation mechanism proposed by La Mer and Dinegar in which nanoparticle formation is shown as a function of time

Nanomaterials 2022, 12, 3226

Maduración de ostwald

Método coloidal

¿qué necesito?

Agente reductor

Agente protector

Sal metálica precursora

*Catalizador

NaOH

AgNO3

Polivinilpirrolidona (PVP)

Glucosa

La capacidad reductora determinará la cinética de formación y, por lo tanto, la temperatura

Reacción química

Incremento en el pH

En pH ácido

efecto de reactivos y parámetros

Método coloidal: reducción química

Efecto del NaOH

Efecto de la agitación

Efecto del PVP

Las partículas generadas necesitan tiempo para dispersarse en la solución; el agente protector también necesita tiempo para formar una capa protectora. Agitación demasiado alta = generación de nuevas partículas al lado de las anteriores = partículas más grandes.

Mayor capacidad reductora --> mejora la velocidad de reacción. Dependiente de la relación molar con el precursor. ¡¡efecto adverso sobre la aglomeración de partículas¡¡

Previene la aglomeración de partículas

H. Wang et al. / Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects 256 (2005) 111–115