Estudio SERS de nanopartículas de Ag-SiO2 sintetizadas mediante fotodeposición y agitación

Résumé

En este trabajo se presenta un estudio comparativo del decorado de nanopartículas de SiO2 (NPs SiO2) con NPs Ag mediante dos métodos diferentes: fotodeposición y agitación. NPs SiO2 fueron sintetizadas por el método de Stöber. En el proceso de fotodeposición de Ag se evaluaron tres tiempos de exposición (30, 60 y 90 min) a un láser con emisión en 532 nm y manteniendo la concentración del nitrato de plata (AgNO3) constante en 2.5 mM. En el método de agitación se estudiaron muestras sintetizadas con tres concentraciones de AgNO3 (5, 8 y 10 mM), además se estudió el efecto de utilizar hidróxido de amonio (NH4OH) como catalizador. Mediante espectroscopía UV-Vis se observaron bandas de absorción centrados entre 430 y 435 nm para los tres grupos de muestras (fotodeposición, agitación y agitación+catalizador), la intensidad de la banda de absorción fue mayor cuando se utilizó el catalizador evidenciando mayor concentración de NPs Ag. Mediante espectroscopía Raman se estudió el comportamiento del modo asociado al enlace Ag-O, se observó que las NPs SiO2 decoradas por fotodeposición presentaron mayor intensidad, evidenciando mejor distribución superficial que favorece los efectos plasmónicos. La evaluación final de NPs Ag-SiO2 se realizó con mediciones de espectroscopia Raman mejorada por la superficie (SERS del inglés: Surface-Enhanced Raman Spectroscopy), utilizando una solución de rodamina 6G (R6G) y considerando la intensidad del modo en 1365 cm-1 como parámetro de comparación, se observó que en muestras sintetizadas por fotodeposición la intensidad SERS creció conforme el tiempo de exposición aumentó y que presentan mayor intensidad que las nanopartículas decoradas por agitación, aun cuando la concentración del AgNO3 sea 4 veces menor. Con este estudio se demuestra que mediante la fotodeposición se obtienen NPs Ag con mejor distribución superficial, en tiempos cortos y con el uso de menos reactivos. Además, se identifica a la espectroscopía Raman (convencional y SERS) como una herramienta más barata, rápida y no destructiva, para estudiar sistemas coloidales de NPs Ag.

Palabras clave: Fotodeposición, Agitación, SERS, Ag-SiO2.