Presentacion de nanopartículas de oro aplicaciones tipos y caracterización

1. Universidad Autónoma de Zacatecas
“Francisco García Salinas”
Unidad Academica de Ciencias Químicas
Programa Académico de Químico Farmaceútico Biólogo

2. Introducción
Unos de los materiales que ha surgido arduamente en los diferentes años son las nanopartículas de
oro. El oro es un material que desde siglos atrás es popular por su uso decorativo y valor de cambio
en las antiguas sociedades. Además del uso como joyería o su uso industrial como metal, en las
antiguas poblaciones se han desarrollado aplicaciones del oro, pero en su forma de nanomaterial,
aunque para entonces la tecnología no permitía caracterizar bien su conformación. Por lo cual
recientemente se ha estado desarrollando el estudio de las nanopartículas de oro para conocer un
poco más acerca de sus características y así mismo sus ventajas para utilizarlas en diferentes áreas
de la ciencia. No sólo es importante sus aplicaciones si no también los diferentes métodos de
síntesis para la obtención de las mismas, así como sus ventajas y desventajas. Es por estas razones
que en el presente trabajo de investigación se busca conocer más acerca de las propiedades y la
forma de obtención de las nanopartículas de oro.

3. Objetivo
Hacer una revisión bibliográfica para conocer y dominar los conceptos y generalidades
relacionados con las nanopartículas de oro, así como sus propiedades, características,
aplicaciones, métodos de síntesis y caracterización.

4. Justificación
El uso de nanomateriales actualmente puede ser el futuro en el desarrollo científico, ya
que cada vez hay más interés en el área de las ciencias para conocer un poco más de las
aplicaciones que pueden tener. Existen nanomateriales de diversos compuestos o
elementos de los cuales pueden tener diferentes aplicaciones cómo puede ser en nuestro
caso el Oro. Las nanopartículas de Oro son materiales que han surgido en los años
recientes como novedad de investigación, están surgiendo diferentes formas de
sintetizarlas y aplicarlas, por lo la revisión de la información que existe actualmente es de
relevancia en el área de las ciencias.

5. Antecedentes
Figura 1 Copa de Licurgo. (a) Copa iluminada desde el exterior. (b) Copa
iluminada desde el interior.
El ejemplo más famoso del uso de la
nanotecnología en la antigüedad es la
Copa de Licurgo (Siglo IV). Esta
antigua copa romana posee unas
propiedades ópticas inusuales: cambia
de color en función de la ubicación de
la fuente de luz. A la luz natural, la
copa es verde, pero cuando se ilumina
desde dentro (con una vela), se vuelve
roja.

6. Nanomateriales
Tamaño: Un nanomaterial pertenece al rango de escala entre 1 y 100 nanómetros (1
nanómetro equivale a 1𝑥10−9metros).
Distribución del tamaño: Se basa en la concentración de alrededor de la media o
mediana del tamaño y no en la concentración en masa.
Área superficial por volumen específico (VSSA, por sus siglas en inglés): Un material
con VSSA menor a 60 m²/cm³ es definido como nanomaterial; sin embargo, para
VSSA inferiores todavía existe la posibilidad de que una fracción esté por encima de
60 m²/cm³.
Características físico–químicas: Fase cristalina, cristalinidad y pequeñas
estructuras, potencial redox, fotocatálisis, potencial para la formación de radicales,
potencial Zeta, solubilidad en agua.
Diferencias entre agregados y aglomerados: Los primeros son formados a partir
de nano-partículas primarias que establecen fuertes enlaces entre sí, mientras que
los segundos, se forman a partir de materiales de mayor tamaño, frágiles en
estructura.

7. Clasificación

8. Métodos generales de síntesis

9. Top-Down

10. Bottom up
Sol-Gel

11. Deposición química por vapor Pirólisis

12. Características de los nanomateriales
• Propiedades mecánicas
• Propiedades electrónicas
• Propiedades ópticas
• Área superficial
• Magnetismo
• Efectos cuánticos
• Alta conductividad térmica y eléctrica
• Excelente soporte para catalizadores
• Actividad antimicrobiana

13. Nanopartículas
Las NPs pueden tener diferentes formas, tamaños y estructuras (esféricas, cilíndricas, cónicas,
tubulares, huecas, en espiral, etc., o irregulares). El tamaño de las NPs puede oscilar entre 1 y 100
nm. Las NPs pueden ser cristalinas, con sólidos monocristalinos o multicristalinos, o amorfas y
pueden estar sueltas o aglomeradas.
Se clasifican en base a su composición. Las cuales son:
• Orgánicas
• Basadas en carbono
• Inorgánicas
Diferentes tipos de nanopartículas de carbono. A C60 fullereno; B NPs de
carbono negro; C puntos cuánticos de carbono.

14. Nanopartículas metálicas
Las nanopartículas metálicas están hechas exclusivamente de precursores metálicos y
estas pueden ser mono metálicas, bimetálicas o polimetálicas.
Ilustración esquemática: Resonancia de Plasmón Localizada en la Superficie (LSPR) en nanopartículas de
oro.

15. ORO
• Grupo 1 B
• Metal noble
• N° atómico 79
• Masa atómica 196.97
Se puede disolver con:
Agua regia = 𝐻𝐶𝑙 + 𝐻𝑁𝑂3
Cianuro de Potasio (𝐾𝐶𝑁)
Cianuro de Sodio (𝑁𝑎𝐶𝑁)
Con soluciones que producen cloro.

16. Nanopartículas de Oro
El oro coloidal, también conocido como
nanopartículas de oro, es una suspensión de
partículas de oro de tamaño nanométrico
nano esferas (a) nanobarras (b), bipirámides (с), nano barras de oro con revestimiento de plata (d),
nanobarras cubiertas por una nanocáscara de oro (e) nanocáscaras de oro sobre núcleos de sílice (f)
el recuadro muestra una nanocáscara de oro hueca, nanocuencos con una semilla de oro en la parte
inferior ( g) “nanocáscaras puntiagudas” con núcleos de 𝑆𝑖𝑂2/𝐴𝑢 (el recuadro muestra una partícula
“nanoestrella” (h), tetraedros, octaedros y cubooctaedros (i), nanocubos ( j), nanocubos de plata y
nanojaulas de oro-plata obtenidas con plantillas de cubos de plata (k), nanocollares (l)

17. Métodos de síntesis de nanopartículas de
oro

18. Método Turkevich
Reducción
Citrato de sodio
Nucleación Crecimiento
Coalescencia
Citrato de sodio

19. Método Brust-Schiffrin
En esta técnica, se transfiere 𝐴𝑢𝐶𝑙4- a una fase de
tolueno desde una solución acuosa usando bromuro
de tetraoctilamonio (TOAB) como agente de
transferencia de fase, y se reduce con 𝑁𝑎𝐵𝐻4, en
presencia de dodecanotiol. La adición del agente
reductor provoca un cambio de color de la fase
orgánica, de naranja a marrón intenso. Esto indica
claramente la formación de AuNPs.

20. Método electroquímico

21. Caracterización de
nanopartículas de oro

22. Espectroscopia UV-Vis

23. Microscopia electrónica de transmisión (TEM)

24. Espectroscopia de fotoelectrones emitidos por rayos X (XRD)

25. Dispersión dinámica de luz (DLS)

26. Aplicaciones

27. Conclusiones
Las nanopartículas de oro tienen grandes aplicaciones a futuro para el desarrollo de diferentes
materiales en diferentes áreas de la ciencia. Se puede saber que sus diferentes propiedades son
benéficas para su uso en diferentes sistemas, ya que, al ser un material nuevo, aún tienen muchas
investigaciones que se puede realizar con diferentes enfoques, desde su uso en la medicina hasta
uso en la creación de nuevos materiales. Sus ventajas no sólo son cómo un material individual, si
no que cómo revisamos es un material que puede ser mezclado junto son otros para la mejora de
las propiedades e incluso nuevas formas de aplicación. Por esta razón también son importantes
sus métodos de síntesis ya que nos van ayudar a orientar la forma en la que se pueden aplicar y
producir y también obtener ventajas de los mismos por su abundancia natural en la tierra.