domingo, 31 de agosto de 2014

Estabilidade das particulas de ouro coloidal

Nanopartículas de ouro

As mesmas observações obtidas anteriormente foram verificadas na preparação de nanopartículas de ouro. Foi obtida uma solução coloidal vermelha altamente estável de nanopartículas de ouro, sendo que, neste caso, a estabilidade desta suspensão é devida à presença de íons citrato que estão adsorvidos às superfícies das nanopartículas.


A formação da suspensão de ouro coloidal envolve a redução de Au3+ para Auº pela ação do citrato de sódio como agente redutor, resultando na formação de nanopartículas que possuem rede cúbica de face centrada, com tamanho de partículas definido pela concentração de citrato de sódio presente no meio. Os íons Au3+ são introduzidos ao meio reacional a partir do ácido tetracloroáurico, que é a forma ácida do cloreto de ouro (III) e cuja estrutura é mostrada na Figura 2S, material suplementar, juntamente com as estruturas químicas do citrato de sódio e cistamina.

Neste caso, não houve resfriamento, visto que o citrato é um agente redutor mais brando para o ouro que o boroidreto é para a prata. Ao contrário, houve aquecimento da solução até a ebulição de modo a favorecer a redução do ouro, sendo que não houve a necessidade de adição lenta do agente redutor, como no procedimento das nanopartículas de prata. Neste processo de formação, observaram-se mudanças de coloração do meio reacional de incolor para lilás e, então, para vermelho, que se intensificou até o final da síntese. Após aproximadamente 5 min, a solução resultante apresentou uma coloração vermelha intensa.



Testes de estabilidade

Foram realizados testes para a avaliação da estabilidade da suspensão de nanopartículas de ouro obtida, através da adição ao meio reacional de espécies que afetam esta estabilidade.
A cistamina foi adicionada ao Tubo G, promovendo a agregação das partículas de ouro devido à criação de uma espécie de ligação cruzada entre as mesmas. Este fenômeno é resultado da presença de quatro centros básicos de Lewis em diferentes posições na molécula de cistamina, o que pode levar à interação ácido-base desta molécula com mais de uma nanopartícula de ouro, favorecendo sua agregação. A agregação das nanopartículas de ouro é instantaneamente evidenciada pela mudança de cor da solução de vermelho intenso para azul escuro.O processo de agregação das nanopartículas pela ação da cistamina é esquematizado na Figura 3S, material suplementar.


A adição de solução de cloreto de sódio ao Tubo H também promoveu a agregação das partículas devido ao aumento da força iônica do meio, sendo que a estabilidade desta solução inicial foi aumentada quando a solução aquosa de PVP ou PVA foi adicionada ao meio reacional (Tubo I), de maneira análoga ao ocorrido com as nanopartículas de prata.

Figura 4 apresenta os espectros de absorção na região do UV-Vis para os dois estados de agregação das nanopartículas de ouro observados no experimento, antes e depois da adição de cistamina, e também uma pequena imagem das soluções coloidais obtidas no experimento.




A banda referente aos plasmons de superfície para a amostra recém-preparada ocorre em 519 nm (Tubo F). De acordo com a literatura, esse é o valor esperado para nanopartículas de diâmetros próximos a 12 nm. Essa solução coloidal de ouro vermelho também foi analisada por microscopia eletrônica de transmissão, antes e após a adição de agentes aglutinantes e as micrografias são mostradas na Figura 5. As nanopartículas de ouro recém-preparadas (Figura 5a) possuem diâmetro médio de 21 nm, como previsto na literatura32 e muito próximo do valor calculado pelo espectro UV-vis.




Ao adicionar cistamina, houve a mudança da cor da solução para uma coloração azul escura, cujo espectro UV-vis é mostrado na Figura 4b. Nesse caso, a banda de absorção dos plasmons de superfície é deslocada para 528 nm, juntamente com o surgimento de uma nova banda mais larga, centrada em 758 nm, também devido ao aumento de anisotropia das nanopartículas.15,32 Essa mudança no perfil do espectro eletrônico é condizente com a agregação das nanopartículas de ouro, como evidenciado por imagens de TEM. A Figura 5b mostra a imagem obtida após a adição de cistamina, onde é possível observar que não houve o crescimento significativo das partículas, com diâmetro médio de 22 nm, no entanto, observou-se uma forte agregação das mesmas.37-39


FONTE: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422012000900030

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