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HEMATITA MAGNETITA
Es extremadamente estable en condiciones ambientales, y a menudo es el
producto final de la transformación de otros óxidos de hierro.
Contiene entre 50 % y 60 % de hierro.
Es el principal candidato para una amplia aplicación, ya que satisface los
numerosos requisitos estrictos debido a su banda prohibida adecuada (alrededor
de 2.0 ev) y su amplia distribución en la tierra.
Es un mineral muy denso, frágil, duro.
Contiene 72 % de hierro, es el mineral mas contenido en hierro.
Es muy soluble en ácido clorhídrico concentrado
Tiene propiedades ferrimagnéticas que facilitan su separación de los
medios de reacción mediante la aplicación de campos magnéticos de
intensidad apropiada.
Las propiedades magnéticas de este tipo de ferrita dependen
fuertemente del tamaño de partícula. Cuando las partículas de Fe3O4
se reducen a escala nanométrica, sus propiedades magnéticas decaen:
la magnetización de saturación (Ms), la remanencia magnética (Br) y
la fuerza coercitiva (Hc) disminuyen drásticamente y, en
consecuencia, las nanopartículas exhiben un comportamiento
denominado superparamagnético (21). Dicho comportamiento se
produce cuando la energía térmica de estas partículas puede superar
ciertas fuerzas de unión, ocasionando que los momentos magnéticos
atómicos fluctúen al azar. Así, las partículas superparamagnéticas
adquieren cierta magnetización cuando se aplica un campo magnético
externo pero, debido a su energía térmica, dicha magnetización se
pierde cuando éste último es retirado

El crecimiento se llevó a
cabo en un horno tubular.
Material de partida polvo de
Fe 99.9 % de pureza.
Crecimiento y caracterización de micro y nanoestructuras de óxidos de hierro y estaño

Síntesis de nanopartículas magnéticas de óxido de hierro para la remoción de arsénico del agua de consumo humano
MATERIALES
Sales de hierro como cloruro de hierro (II).4H2O y cloruro de hierro
(III).6H2O Casa comercial MERCK
SÍNTESIS
Coprecipitación
La naturaleza de la sustancia fue confirmada utilizando espectroscopia de Raman, la
muestra de referencia óxido de hierro (hematita) muestra señales fuertes a 226, 292 y
409 cm-1,
Ricardo Starbird-Pérez, Virginia
Montero-Campos, 2015

Condiciones  Potencial de 50 Volts.
Tiempo de 450 segundos.
Electrolito Fluoruro de etilenglicol
1.2 M, Fluoruro de amonio y agua
Millipore.
Hierro como ánodo y lámina de
platino como cátodo.
Qiu, P., Yang, H., Song, Y., Yang, L., Lv, L., Zhao, X., Ge, L. & Chen, C.
(2018). Potent and environmental-friendly L-cysteine @ Fe2O3
nanostructure for photoelectrochemical water splitting. Electrochimica
Acta. 259 86-93.
Vista superior (a, b) de imágenes SEM de nanotubos de hematita
recocidos preparados a 50 V durante 450 s en solución de
etilenglicol con NH4F 1.2 M y 3.5% en volumen de H2O en acero
dulce
Acero
dulce
Anodización
potenciostática
Nanotubos de
hematita
Uno de los
aceros de mas
bajo costo en
aplicaciones
industriales, por
anodización
electroquímica.

Oxidación térmica  lámina de Fe NP Ag.
nanohojuelas.
Micrografía de nanohojuela.
Bekana D., Liu., R., Li S., Lai., Y. & Liu., J (2018). Facile fabrication of silver
nanoparticle decorated α-Fe2O3 nanoflakes as ultrasensitive surface-enhanced
Raman spectroscopy substrates. Analytica Chimica Acta. 1006 74-82.
Calentar en un horno a 450 °C durante 5
horas y se enfría a temperatura ambiente.

Fe
Metal de transición
No. atómico 26
Peso atómico 55.847
Punto de fusión 1536 °C
Punto de ebullición 3000 °C
Densidad 7.87 𝑔 𝑐𝑚3
Conductividad térmica 0.19 (𝑐𝑎𝑙 𝑠𝑒𝑐)(𝑐𝑚2
) (°𝐶 𝑐𝑚)
Calor específico 0.12 (𝑐𝑎𝑙 𝑔) 100 °C
Calor de fusión 3.67 (𝑘 − 𝑐𝑎𝑙 𝑔 − 𝑎𝑡𝑜𝑚)
Calor latente de fusión 66.2 (𝑐𝑎𝑙 𝑔)
Calor de vaporización 84.6 (𝑘 − 𝑐𝑎𝑙 𝑔 − 𝑎𝑡𝑜𝑚)
Volumen atómico 7.1 𝑊 𝐷
Energía de ionización 1s+182 (𝑘𝑐𝑎𝑙 𝑔 𝑚𝑜𝑙)
Potencial de ionización 7.896 eV
Electronegatividad 1.8 paulling´s
Radio covalente 1.17 Å
Radio iónico 0.74 (Fe+2) Å , 0.64 (Fe+3)
Coeficiente de expansión térmica
lineal
12.6 (𝑥10−6
𝑐𝑚 𝑐𝑚 °𝐶)
Resistividad eléctrica 9.71 (microhohms-cm𝑥10−6
)
Resistencia a la tracción 3500045000 psi
Constante de red 11.7 cm 𝑥10−8
Compresibilidad 21 (𝑐𝑚3
𝑘𝑔𝑥10−11
)
Función de trabajo electrónico 4.7 eV
Sección transversal 2.53 barns
Presión de vapor 2360 °C
Dureza
4-5 Mohs-Scratch 82-100 (Brinell-
𝑘𝑔𝑓 𝑚𝑚2
)
Estructura cristalina (100) Cúbica fcc (isométrico-normal)
Color Negro, gris
Segmento (Cleavage) (001) Cúbica perfecta
Radio atómico 1.26 Å
Limpieza láminas de hierro
Perrin, W. and William, H. (1991). HANDBOOK of METAL ETCHANTS. Boca
Raton Boston London New York Washington, D.C.: Editorial CRC Press.
12
[1] Perrin, W. and William, H. (1991). HANDBOOK of METAL ETCHANTS. Boca Raton Boston London New York Washington, D.C.: Editorial CRC Press.

13
Conceptos:
Metal de transición: Elemento cuyo átomo tiene una subcapa d (subnivel
de energía) incompleta o que puede dar lugar a cationes.
Punto de fusión: Cambio de estado sólido a líquido.
Punto de ebullición: Cambio de estado de líquido a gaseoso.
Conductividad térmica: Propiedad del material, capacidad de transmitir
calor.
Energía de ionización: Parámetro que ayuda a medir la interacción
electroestática entre el núcleo y los electrones de valencia.
Potencial de ionización: Energía mínima requerida para separar un
electrón de un átomo o molécula específica a una distancia tal que no
exista interacción electrostática entre el ión y el electrón.
Electronegatividad: Capacidad de un átomo de atraer para sí los
electrones que corresponden a otro átomo cuando ambos conforman un
enlace químico.
Radio covalente: La mitad de la distancia entre dos átomos iguales que
forman un enlace covalente.
Radio iónico: Distancia entre el centro del núcleo del átomo y el electrón
estable más alejado del mismo, pero haciendo referencia al ión en vez de
al átomo.
Resistividad eléctrica: La capacidad de un material para resistir o inhibir
el flujo de una corriente eléctrica, medida en ohm-metros.

14
Fe
Lepidocroci
ta (γ-
FeOOH)
Akaganeita
(β-FeOOH)
Hematita
(α-Fe2O3)
Magnetita
(Fe3O4)
Maghemita
(γ-Fe2O3)
Goetita
(α-FeOOH)
El óxido al enlazarse con otros elementos como el
oxígeno o compuestos o iones como OH, puede formar 16
polimorfos, entre los que se tienen óxidos, oxihidróxidos
e hidróxidos.
Los óxidos de hierro consisten en arreglos compactos de
aniones (generalmente en empaquetamiento cerrado
hexagonal (hcp) o cúbico (ccp) en el que los instersticios
están parcialmente llenos de Fe divalente o trivalente
predominantemente en el octaedro (IV)-Fe(O,OH)6 – pero
en algunos casos en tetrahedral (IV) –FeO4- coordinación.
Existen 5 polimorfos de FeOOH y cuatro de Fe2O3. Los
hidróxidos de óxido de se pueden deshidrogenar a sus
contrapartes de óxido. En parte surge de la similitud entre
las estructuras aniónicas que asegura que la reordenación
de los cationes y la pérdida de OH son a menudo todo lo
que se requiere para efectuar una transformación.
Baja solubilidad (alta estabilidad) de los óxidos de FeIII ,
los colores brillantes, la sustitución parcial de Fe en la
estructura por otros cationes, en particular, Al y la
actividad catalítica.
Debido a su alta energía de cristalización, los óxidos de hierro muy a
menudo forman sólo cristales diminutos tanto en entornos naturales
como cuando se producen industrialmente. Por lo tanto tienen una
superficie específica alta a menudo >100 mg. Esto los convierte en
absorbentes eficaces para una amplia gamma de iones y moléculas
disueltos.
ZHAI, T., & Yao, J., (2013), ONE-DIMENSIONAL NANOSTRUCTURES.
Principles and Applications, Hoboken, New Jersey, Editorial: Wiley & Sons

15
Material Cristaliza Referencia
Hematita α-Fe2O3 Rombohédrico
Oxidoferrico.blogspot.com/p/fa
se-alfa_07.html?m=1
Maghemita γ-Fe2O3 Cúbico
ε-Fe2O3 Ortorrómbico

17
Hematita (α-Fe2O3)
Color
Rojo sangre si está finamente dividido y negro o
gris brillante si es grueso cristalino
Estructura cristalina Corindón, empaque de anión hcp
Presión de vapor 2360 °C
Tiene una estructura hexagonal centrada en romboedro del tipo corindón (trigonal con el
grupo espacial R3C) con un empaquetamiento compacto y seis unidades de fórmula por
celda unitaria. En una celda de unidad, cada Fe3+ está coordinado octaédricamente, es decir,
rodeado por seis átomos de O, mientras que cada O2- está unido a cuatro Fe3+
Propiedades
Bajo costo
de
producción
[1]
No tóxico
[1]
Termodiná
micamente
estable
Bandgap
1.9 a 2.3 eV
[1]
Abundancia
[1]
Alta
resistividad
a la
corrosión
[1]
Buena
estabilidad
fotoquímica
en
soluciones
básicas
La celda unitaria (a) de la hematita muestra la
cara octaédrica que comparte dímeros de
Fe2O9 formando cadenas en la dirección c.
Una vista detallada (b) de un dímero de Fe2O9
muestra cómo la repulsión electrostática de
los cationes Fe3+ produce enlaces Fe-O largos
y cortos.
Inconvenientes
Baja
conductividad
eléctrica
Una longitud
limitada de
difusión del
orificio
[1] Farooq et al., Chemical Physics Letters 753 (2020)
137584.
Li et al., International Journal of Photoenergy Volume 2014,
Article ID 794370, 6 pages.
Zhong et al., Nanoscience and Nanotechnology (2013) Vol.
13, 1525–1529.
ZHAI, T., & Yao, J., (2013), ONE-DIMENSIONAL
NANOSTRUCTURES. Principles and Applications, Hoboken,
New Jersey, Editorial: Wiley & Sons

18
Hematita
Peso atómico 159.68
Punto de fusión 1565 °C
Índice de refracción 3.01-2.94
Dureza 5.5, 6.5 (Mohs, Scratch)
Densidad 5.2-5.25 𝑔 𝑐𝑚3
Color
Rojo sangre si está finamente
dividido y negro o gris brillante si
es grueso cristalino. Rojo/negro
(cristal individual).
Estructura cristalina Corindón, empaque de anión hcp
En la estructura hexagonal compacta (hcp) existente dos átomos asociados a
cada punto de la red de Bravais. Hay un átomo centrado dentro de la celda
unidad y varias fracciones de átomos en los vértices de la celda unidad (cuatro
1/6 átomos y cuatro 1/12 átomos), lo que proporciona un total de dos átomos
por celda unidad.
Tiene un factor de empaquetamiento de 0.74
El tercer plano el que se halla exactamente sobre el primero. El
empaquetamiento se define mediante una secuencia ABAB...

19
La fórmula química M2X3 incluye la estructura del corindón (A12O3), de gran importancia. Se trata de una red de Bravais romboédrica, pero se aproxima
mucho a una red hexagonal. Hay 30 iones por cada punto reticular (y por cada celda unidad). La fórmula A12O3 exige que estos 30 iones estén divididos en
12 Al3+ y 18 O2 - . Esta estructura aparentemente complicada puede considerarse similar a la estructura hcp. La estructura del A12O3 se aproxima mucho a
planos de O2 - , apilados muy próximos entre sí, y donde las dos terceras partes de los pequeños intersticios entre esos planos están ocupadas por iones Al3+.
Tanto el Cr2O3 como el Fe2O3-α poseen la estructura del corindón.

LMCT
20
Eg
2.2 eV
VB
CB
Par d-d
Fe 3d
O 2p + Fe 3d
Fe 4s, 3d + O 2p

21
Aplicaciones
Energía
fotovoltaica
Fotoelectroquímica
(PEC)
Baterías [1].
Superconductores
[1].
Biosensores [1].
Suministro de
drogas.
Fotocatálisis [1].
Catalizadores
Fotoelectrodos de
alta eficiencia.
Nanoestructuras de Hematita (α-Fe2O3)
[1] Farooq et al., Chemical Physics Letters 753 (2020)
137584..
Li et al., International Journal of Photoenergy Volume
2014, Article ID 794370, 6 pages.
Zhong et al., Nanoscience and Nanotechnology (2013)
Vol. 13, 1525–1529.
NANOSTRUCTURES. Principles and Applications,
Hoboken, New Jersey, Editorial: Wiley & Sons

22
Transiciones
electrónicas.
Cationes Fe3+
Campo del
ligando Fe3 +
(transiciones d-d).
El ligando a
transiciones de
transferencia de
carga de metal
(LMCT).
Excitaciones de
pares resultantes
de la excitación
simultánea de dos
cationes Fe3+
adyacentes que
están acoplados
magnéticamente.
La hematita tiene una estructura cristalina de tipo corindón con seis átomos de O,
cada uno rodeado por un átomo de Fe. En esta coordinación octaédrica, los orbitales
atómicos Fe 3d se dividen en dos conjuntos de orbitales, esto es, por ejemplo, eg y
t2g en una división del campo cristalino del ligando 10Dq.
Energías de los estados de campo del ligando Fe3+
ZHAI, T., & Yao, J., (2013), ONE-
DIMENSIONAL NANOSTRUCTURES. Principles
and Applications, Hoboken, New Jersey,
Editorial: Wiley & Sons

23
Las nanoestructuras de hematita, poseen algunas propiedades fundamentales únicas diferentes de su homólogo en masa. Estas
propiedades dependen del tamaño, debido al efecto de confinamiento cuántico cuando la dimensión pertinente es menor o comparable
al radio de excitación de Bohr. Por ejemplo, la magnetización de la hematita depende en gran medida del tamaño de las partículas. La
hematita antiferromagnética exhibe un ferromagnetismo débil por encima de la temperatura de Morin, que disminuye con la
disminución del tamaño de las partículas. La miniaturización de las estructuras de hematita también puede mejorar su rendimiento en
las reacciones fotocatalíticas, fotovoltaicas y de PEC al aumentar la superficie efectiva y reducir la longitud de difusión de los
portadores minoritarios, en comparación con la hematita en masa. Así pues, se prevé que el desarrollo de las nanoestructuras de
hematita dará lugar a dispositivos nuevos y/o de mayor rendimiento para posibles aplicaciones, en la catálisis, la conversión de
energía solar y los sensores químicos y biológicos.
NANOSTRUCTURES. Principles and Applications, Hoboken, New
Jersey, Editorial: Wiley & Sons

24
Nanoestructuras
Nanocables
Oxidación
térmica.
Hidrotermal
Anodización
electroquímica
Nanobarras
Hidrotermal
Anodización
electroquímica
Nanovarillas
Sol-gel
Deposición de
vapor químico
metalorgánico
Nanotubos
Hidrotermal
Anodización
electroquímica
Plantilla-
hidrotermal
Nanoflores
Anodización
electroquímica
Nanohojuelas
Anodización
electroquímica.
Oxidación
térmica.
Nanopartículas
Hidrotermal
Farooq et al., Chemical Physics Letters 753 (2020) 137584
ZHAI, T., & Yao, J., (2013), ONE-DIMENSIONAL NANOSTRUCTURES. Principles
and Applications, Hoboken, New Jersey, Editorial: Wiley & Sons
Naveed, M., Environmental Research 171 (2019) 428–436
Zhong et al., Nanoscience and Nanotechnology (2013) Vol. 13, 1525–1529.
También se ha demostrado que el vapor de agua
influye fuertemente tanto en la densidad como en la
morfología de las nanoestructuras cultivadas.

26
Propiedades de hematita (α-Fe2O3)
Influence of (2018)
• Band gap de 2.1 eV
• Semiconductor tipo n
• Buena estabilidad
química.
• Abundancia en la
corteza terrestre.
• Bajo costo.
• No tóxico
• Compatibilidad
ambiental.
Biosynthesis of … 2017
• Extremadamente
estable.
• Abundancia
• Bajo costo
• Sustentabilidad
Synthesis of bio… (2016)
• Abundancia
• Bajos costo
• Baja toxicidad
• Esxcelente estabilidad
química
• Propiedades ópticas y
magnéticas ajustables
Structural and… 2016
• Seminconductor tipo
n.
• Band gap de 2.1 eV.
• Prevalencia.
• Dureza.
• Estabilidad química y
térmica.
• Benignidad al
ambiente.

27
Size tuneable (2019)
• Semiconductor
• No tóxico
• Más estable entre los óxidos
de hierro en atmosfera
ambiente.
• Características ecológicas
Simultaneous redu– (2019)
• Intervalo de banda de 1.9 a
2.2 eV.
Nanopores and nanosheet
2019
• Más estable, termodinámica
y químicamente, en un
amplio rango de pH y medio
acuoso.
• Amigable con el ambiente.
• No tóxico
• Abundante.
• Bajo costo
• Semiconductor tipo n, band
gap 2.2 eV

28
Physical properties and Rietveld
analysis of Fe2O3… Physica B:
Condensed Matter 563 (2019) 30–35
• Alta estabilidad electroquímica.
• No tóxico
• Bajo costo
• Respetuoso con el ambiente
• Semiconductor tipo n, estructura
romboédrica
• Band gap 2.2 eV
Hematite (α-Fe2O3) nanosheets with
enhanced photo-electrochemical
ability fabricated via single step
anodization Chemical Physics Letters
753 (2020) 137584
• Band gap 1.9 a 2.3 eV
• Aprovecha entre el 35 y 40 % de las
radiaciones incidentes del espectro
solar
• Resistencia a la fotocorrosión
• No tóxico
• Abundante
• Bajo costo de producción
First principal investigation of
structural… Optik - International Journal
for Light and Electron Optics 219 (2020)
165303
• No tóxico.
• Bajo costo
• Alta estabilidad electroquímica
• Semiconductor tipo n
• Estructura romboédrica
• Band gap directo e indirecto

Mono-Doped and Co-Doped Nanostructured
Hematite for Improved Photoelectrochemical
Water Splitting. Justine Sageka Nyarige ,
Alexander T. Paradzah, Tjaart P. J. Krüger and
Mmantsae Diale
https://doi.org/10.3390/ nano12030366
Nanomaterials 2022,
•Bandgap 1.9-2.2 eV
•Absorbe 40 % del espectro en la región visible

30
Aplicaciones de hematita (α-Fe2O3)
Influence of (2018)
•Fotocatálisis
Biosynthesis of … 2017
•Catálisis
•División del agua
fotoelectroquímica
•Detección de gas
•Suministro dirigido de
medicamentos
•Aplicaciones biomédicas
•Dispositivo de almacenamiento
magnético
•Producción de baterías de ion
litio
Synthesis of bio… (2016)
•Abundancia.
•Bajo costo.
•Baja toxicidad.
•Excelente estabilidad química.
•Propiedades ópticas y
magnéticas ajustables.
Structural and… 2016
•Conversion de energía solar.
•Sensor de gas.
•Catalizador.
•Fotocatalizador.
•Electrodo en baterías de ion litio
•Medios de grabación magnética
•Electrolitos fotoasistidos de
agua.
•Dispositivos ópticos.
•Dispositivos electromagnéticos.
•Remediación ambiental en el
tratamiento de aguas residuales.

31
• Catalizador
• Sensores como fotoelectrodo en la
conversión de energía solar
• Materiales de almacenamiento de
datos y pigmentos
• Tratamiento de agua
• Baterias recargables de iones de litio
• Dispositivos de almacenamiento
magnético de ultra alta densidad
• Foto-anodo para divisón eficiente de
agua
• Campos biológicos y médicos
Simultaneous redu– (2019)
• Catalizador para la oxidación del agua
Nanopores and nanosheet 2019
• Fotocatálisis
• Detección y eliminación de metales
pesados en agua
• Sensor de gas
• Campos de biomedicina

32
Physical properties and Rietveld
analysis of Fe2O3… Physica B:
Condensed Matter 563 (2019) 30–35
/10.1016/j.physb.2019.03.029
• Optoelectrónicas y electrónicas
• Sensores de gas
• Celdas solares
• Un electrodo negativo en baterías
recargables separando agua y
óptica no lineal
Hematite (α-Fe2O3) nanosheets with
enhanced photo-electrochemical
ability fabricated via single step
anodization Chemical Physics Letters
753 (2020) 137584
• Fotocatálisis
• Fotovoltaicas
• Supercapacitores
• Separación de agua
fotoelectroquímica
• Baterias
• biosensores
First principal investigation of
structural… Optik - International
Journal for Light and Electron Optics
219 (2020) 165303
• Celdas solares.
• Separación de agua
• Electrodo
• Sensor de gas

33
Nanoestructuras de hematita (α-Fe2O3)
Influence of (2018)
Biosynthesis of …
2017
Synthesis of bio…
(2016)
• Nanocables
• Esferas huecas
• Nanoflores
Structural and…
2016
• Nanocables
• Nanocinturones
• Nanorods
• Nanotubos
• Nanorrings
• Nanohojuelas
• Nanocubos
• nanoflores

34
Nanoestructuras de hematita (α-Fe2O3)
• Nanobarras
• Nanotubos
• Nanoplatos
• Nanohojuelas
• Nanocables
• Películas delgadas
Simultaneous redu–
(2019)
Nanopores and
nanosheet 2019
• Nanocolumnas
• Nanoporos
• nanoparticulas

35
Nanohojuelas
Mayor superficie
de absorción de
luz
una gran
superficie, que se
originan a partir de
nanoarquitecturas
diseñadas con
sensatez
Propiedades de nanohojuelas de hematita (α-Fe2O3)

36
Caracterizaciones a
nanohojuelas
Espectroscop
ia Raman
Microscopia
Electrónica
de Barrido
Difracción de
rayos X.
Absorción
(UV-vis).
Densidad de
fotocorriente.
Catodolumini
scencia
(nanocables)
Microscopía
de fuerza
atómica
(AFM)
Propiedades
magnéticas
Espectroscop
ia de rayos X
dispersiva de
energía
(EDX).
Espectroscop
ia de
fotoelectrone
s de rayos X
(XPS).
Espectroscop
ia infrarroja
por
transformada
de Fourier
(FTIR).
M.N. Afridi et al. Environmental Research 171 (2019) 428–436
Zhong et al., Nanoscience and Nanotechnology (2013) Vol. 13,
1525–1529.
Zheng, Z. et al., (2007). Appl. Phys. A 89, 115–119.
Chioncel, M. JOURNAL OF APPLIED PHYSICS (2008). 104,
124311

37
Aplicaciones de
nanohojuelas
Detección de
contaminantes de agua
Naveed, M., Environmental Research 171
(2019) 428–436

38
Estudios que se le han hecho a nanohojas de hematita
Síntesis de nanohojas de hematita
Aplicaciones de las nanohojas
Propiedades de las nanohojas

39
Desdoblamiento de orbitales
La teoría del campo cristalino, originalmente desarrollada por van Bleck para sólidos, aplicada a la química de coordinación establece que en el
elemento central, obviamente un metal, los electrones de valencia están en orbitales "d" si el metal está aislado (sin ninguna especie que le rodee)
los 5 orbitales "d" estarán degenerados, es decir, tendrán la misma energía. Cuando los ligates se acercan ejercerán una interacción con los orbitales de
valencia debido al campo eléctrico del ligante (los ligantes son bases de Lewis que donan pares de electrones), esta interacción provocará que se rompa la
degeneración en los orbitales. El desdoblamiento orbital dependerá de la geometría que adopten los ligantes alrededor del metal.
El caso mas común es para la geometría octaedrica (Oh), se considera que los ligantes entrarán sobre los ejes, así que los orbitales que se encuentran sobre los
ejes (dz
2 y dx2-y2) sufrirán un incremento de energía debido a la interacción directa con el campo de los ligantes, por el contrario, los orbitales que se encuentran
entre los ejes bajarán su energía, entonces se forman dos grupos de orbitales y una diferencia de energía entre estos, comunmente llamada 10Dq ó Do ó DE.
Una vez establecido el rompimiento de la degeneración de los orbitales "d" simplemente hay que seguir las reglas comunes para el llenado de los electrones
tomando en cuenta la magnitud del 10Dq. Ejemplo:
Si se tiene un ion metálico como el Fe2+ o Ru2+, este tendrá una configuración electrónica d6, cuando estos iones formen un complejo octaedrico con seis ligantes
habrá dos posibilidades de acomodo de los electrones dependiendo de la magnitud de la interacción. El primer caso es cuando los ligantes interaccionan muy
debilmente y producen un rompimiento de la degeneración o desdoblamiento pequeño, esto hace que la diferencia entre los niveles de energía sea menor que la
energía de apareamiento de los electrones, es decir, es más fácil que los electrones entren al grupo de orbitales superiores que se apareen con los electrones que
ya están en los niveles inferiores.
http://depa.fquim.unam.mx/QI/ncoord/contcc.htm

40
El otro caso es cuando los ligantes tienen una gran interacción y por lo tanto un 10Dq (Do) muy grande, la energía de apareamiento será inferior al valor de
energía que separa los dos grupos de orbitales, por lo que los electrones entrantes se aparearán antes de entrar la los niveles energéticos superiores.
Como se puede observar, la energía de desdoblamiento (10Dq) trae como consecuencia que los electrones en los orbitales se ordenen de diferente forma y esto
tiene implicaciones en las propiedades de estos compuestos.
La magnitud del desdoblamiento depende directamente de la interacción con los ligantes, aquellos ligantes que desdoblen mucho el campo se llamarán ligantes
de campo fuerte y los que desdoblen poco el campo ligantes de campo débil. Se han clasificado empíricamente a los ligantes en lo que se conoce comunmente
como serie espectroqímica y simplemente es un orden de ligantes con respecto a cual desdobla más los orbitales.

41
En el caso opuesto, cuando la diferencia de energía es muy pequeña se obtienen compuestos con alto espín, en este caso hay cuatro electrones desapareados, lo
que da un compuesto paramagnético con un valor S=2.
Como en los orbitales "d" caben 10 electrones las posibilidades de arreglo de los electrones en un campo octaedrico no son muchas.
Probablemente la característica más típica de los compuestos de coordinación es su color, ya que la gran mayoría son de colores visibles, la teoría de campo
cristalino puede ofrecer una explicación satisfactoria a este fenómeno.
La absorción de luz en este tipo de compuestos se debe a la transición de un electrón a un nivel superior. En un complejo octaédrico, sí este se irradia con luz
el electrón absorbe energía y pasa de los niveles t2g a los eg, la longitud de onda de luz absorbida, dependerá de la diferencia de energía existente entre los
dos niveles. El intervalo de energías en el que comúnmente se encuentra esta diferencia es el visible, por esta razón los compuestos de coordinación son de
colores perceptibles al ojo humano. De lo anterior se puede deducir que los complejos con ligantes de campo fuerte absorberán luz visible de alta energía, es
decir, azul, por lo que la luz que emitirán será roja. Lo contrario ocurrirá con los de campo débil, al ser muy pequeño el 10Dq, absorberán luz roja que es de
baja energía por lo que reflejarán la luz que no absorben y corresponderá al color azul.

43
El Hierro que tenemos en el compuesto Fe2O3, está en forma
del ión Fe3+ (3d5), este tiene configuración electrónica de alto
spin (TªCC), deducible por:
· El Hierro es de la primera serie de transición. Al bajar en el
grupo es mayor el desdoblamiento de los orbitales d.
· Su alta carga (EO:3+,4+,en adelante) (Fe3+). A mayor carga
del ión, mayor desdoblamiento provocará en los orbitales d.
· Ligando débil (O-2), este provoca poco desdoblamiento del
campo de los ligandos.
El efecto creado por el ligando débil y que el Hierro sea de la
primera serie de transición es predominante, causando que la
configuración electrónica sea de alto espín.
-El óxido de hierro (III) es un compuesto inorgánico cuya fórmula es Fe2O3.
-No posee brillo metálico.
-En medio acuoso es insoluble, aunque puede darse disolución en medio ácido.
-La gama de colores es muy variada, ya que el Hierro puede cambiar sus electrones en el penúltimo nivel de energía modificando el spin, dando posibilidad de
tonos azulados, verdes, violáceos, etc.
-En principio es un material que no conduce la electricidad, pero si se producen fenómenos no estequiométricos, puede que se produzca semiconductividad.

44
Fase alfa
Como mineral, este óxido de Hierro es conocido como Hematita, y es la principal mena de Hierro para la industria, ya que en un 70%, está compuesta
por Hierro, y es la principal mena de Hierro para la industria del Acero.
Este material, además de ser fuente de Hierro, puede ser usado para pigmentos en la industria de la pintura, y su gama de colores va desde el color
rojizo oscuro que puede verse, hasta tonos grises/negros.
Este tipo de Fe2O3 es antiferromagnético, hasta su temperatura crítica TN=963ºK; sin embargo existe apreciable ferromagnetismo superpuesto debido
a la imperfecta compensación de los momentos magnéticos atómicos.
El comportamiento magnético del α-Fe2O3 puede depender de varios factores, además de la temperatura, puede depender de la intensidad del campo
magnético, presión ejercida o el propio tamaño de la partícula.
El compuesto es Semiconductor, además es muy estable, y difícilmente atacable, y suele ser el compuesto final de la transformación de otros oxidos de
hierro.
Puede prepararse mediante su precipitación en fase liquida, como por la descomposición térmica.
Los octaedros de la red cristalina comparten caras en la dirección del eje c y aristas en el plano basal. Por tanto cada catión tiene un catión contiguo en
la dirección del eje c y tres en el plano basal. Esta es la explicación de la existencia de bancas de conducción metálica en algunos óxidos de metales de
transición.
Los octaedros están deformados, en α-Fe2O3 tres oxígenos se encuentran a 1´945 A del Fe3+y los otros tres a 2´116 A.

Óxido de
hierro
Corrimiento
Raman (cm-1)
Modo de
vibración
Observaciones Fase Referencia

La dispersión Raman mejorada en la superficie (SERS) ha ganado
mucha atención recientemente debido a sus considerables
aplicaciones potenciales en la detección altamente selectiva y
sensible de moléculas, incluida la determinación de moléculas
individuales.1-3 Metales nobles como el oro (Au) y la plata (Ag)
con varias morfologías son sustratos SERS prometedores debido a
su mejora electromagnética distintiva que se origina en la
resonancia de plasmones superficiales.4–8 Sin embargo, los
coloides metálicos son inestables y susceptibles a los efectos de la
matriz, lo que provoca la reducción o pérdida de las señales
SERS, y esto limita severamente sus aplicaciones prácticas.
DOI: 10.1039/c6nj00473c
Con nanotecnología avanzada, se han desarrollado tecnologías y
materiales activos Raman novedosos para mejorar el rendimiento de la
medición de SERS.9,10 Los materiales híbridos con una alta mejora de
SERS y diversas aplicaciones han atraído una atención cada vez mayor.
Entre ellos, recientemente se ha encontrado que varios semiconductores
o materiales semiconductores modificados con Ag son particularmente
atractivos debido a sus propiedades ópticas, catalíticas y magnéticas
combinadas. 11-13 Curiosamente, el óxido de hierro (III) modificado
con Ag (Fe2O3) ha ganado mucha atención 14 debido a su fácil
recuperación de medios acuosos utilizando un imán sin ningún tipo de
centrifugación o filtración. Además, el Fe2O3 es un semiconductor de
banda estrecha, que es útil para descomponer moléculas pequeñas como
el 4-aminobencenotiol (4-ABT) a la luz del sol.
SERS measurements were performed with a
Renishaw RM 1000 confocal microscope using
an argon ion laser (514 nm, 10 mW)
and a helium-neon laser (633 nm, 10 mW). The
laser beam was focused onto a spot
approximately 2 mm in diameter with an
objective microscope with a magnification of the
order of 50 and the accumulation time was 10 s.
SERS spectra were collected from several
randomly selected positions on the substrate.

Un alto grado de variabilidad en el comportamiento y rendimiento de la hematita como fotoánodos para la reacción de evolución de
oxígeno significa la necesidad de mejorar nuestra comprensión de la interacción entre los defectos y el rendimiento
fotoelectroquímico. Abordamos este problema aplicando análisis de estructura-propiedad a una serie de muestras de hematites
sintetizadas en ambientes de O2 o N2 de modo que muestren un rendimiento altamente variable para la evolución
fotoelectrocatalítica de oxígeno. La espectroscopia de estructura fina de absorción de rayos X y la espectroscopia Raman
proporcionan parámetros que describen la estructura de las muestras en toda la serie. Las comparaciones sistemáticas de estos
parámetros con los que describen el rendimiento fotoelectroquímico revelan diferentes defectos en las muestras preparadas con N2
u O2. Las distintas correlaciones entre el estado de oxidación del hierro y la densidad del portador de carga con el rendimiento
fotoelectrocatalítico conducen a la asignación de los defectos primarios como vacantes de oxígeno (N2) y vacantes de hierro (O2).
Las diferencias en las distorsiones estructurales causadas por estos defectos se ven en las correlaciones entre los parámetros
estructurales de corto alcance y el comportamiento fotoelectroquímico. Estas distorsiones se observan fácilmente mediante
espectroscopia Raman, lo que sugiere que es posible calibrar el ancho, la energía y la intensidad de los picos en los espectros
Raman para permitir el análisis directo de los defectos en los fotoánodos de hematites.
DOI: 10.1021/acsami.1c20951

Ruíz et al., Advances in Condensed Matter Physics 2015, Article ID 320873, 6 pages
http://dx.doi.org/10.1155/2015/320873
Zhang, D., & Yang, H. (2013). International journal of materials research, 104(11),
1151-1156.
En comparación con los compuestos Ag / α-Fe2O3 mostrados en la Fig. 2b,
la intensidad de todos los picos Raman de α-Fe2O3 son más fuertes. Esto
puede deberse a la interacción de la plata y a-Fe2O3 en los compuestos
Ag / α-Fe2O3. El pico Raman alrededor de 668 cm-1 en el espectro ha sido
reportado en varios artículos publicados y se atribuye a una gran cantidad
de defectos y desorden de red local en las interfaces y caras interiores,
lo que conduce a la reducción de la simetría espacial y la aparición de
el nuevo pico.
Nanopartículas bimetálicas

Se muestran dos picos intensos alrededor de 350 cm-1 y 639 cm-1, que corresponden respectivamente a los
modos característicos Eg y A1g asociados con una α-AgFeO2, es decir, la estructura 3R-Delafosita. El modo Eg
está asociado con la flexión de Fe-O-Fe, mientras que el modo A1g está relacionado con la vibración de
estiramiento de Fe-O del octaedro FeO6.
El espectro de AgFeO2 también muestra algunas características adicionales alrededor de 501 cm-1 y 1058 cm-1.
El pico a 1058 cm-1 puede atribuirse a una presencia menor de Ag2O y su superficie pasivada. La otra banda
alrededor de 500 cm-1 se observó previamente en polvos de α-AgFeO2 similares, pero no se asignó a ninguna
especie específica.
P. Berastegui et al., (2018), Journal of Power Sources 401 386–396
Nanocompositos

doi.org/10.3390/nano12030366
Sin embargo, encontrar un semiconductor que cumpla con estas dos
condiciones ha sido un desafío de larga data. La hematita (a-Fe2O3) se
ha utilizado como fotoánodo debido a su pequeña banda prohibida (1,9–
2,2 eV) que absorbe el 40 % del espectro solar en la región visible [5].
Además, la hematita es químicamente estable y relativamente
abundante [6]. A pesar de estas ventajas, a-Fe2O3 tiene algunas
deficiencias que incluyen una mala conductividad y una rápida
recombinación de huecos de electrones. Además, el borde de la banda
de conducción de la hematita está por debajo del potencial H+/H2, por
lo que se necesita una polarización externa para garantizar la reducción
del agua.

óxido de
hierro
Corrimiento
Raman (cm-1)
Modo de
vibración
Observaciones
Morfología/Fas
e
Referencia
216
Nanoplatos hematita
Zhang, D., & Yang, H.
(2013). International journal of
materials research, 104(11), 1151-
1156.
281
405
504
599
668
Gran cantidad de defectos y desorden de red local en
las interfaces y caras interiores, lo que conduce a la
reducción de la simetría espacial y la aparición de el
nuevo pico.
221 A1g
Hematita
Ruíz et al., Advances in
Condensed Matter Physics 2015,
Article ID 320873, 6 pages
http://dx.doi.org/10.1155/2015/32
0873
241 Eg
295 Eg
504 A1g
365 Maghemita
551 Magnetita
350 Eg Flexión de Fe-O-Fe. Asociados con una α-
AgFeO2, es decir, la
estructura 3R-
Delafosita
P. Berastegui et al., (2018),
Journal of Power Sources 401
386–396
639 A1g Vibración de estiramiento de Fe-O del octaedro FeO6
1338
γ-Fe2O3
Qunfeng Zeng1 and Shuangli Cai
(2019) Journal of Sol-Gel Science
and Technology
1590

Г𝑣𝑖𝑏 = 2𝐴1𝑔 + 2𝐴1𝑢 + 3𝐴2𝑔 + 3𝐴2𝑢 + 5𝐸𝑔 + 4𝐸𝑢
Ecuación zona de Brillouin
Fonones acústicos
Ópticamente
silenciosos
Fonones
acústicos
IR
Perpendicular
al eje C
Asimétricos
Raman
Bidimensional
Simétrico
Perpendicular al
eje C
IR
Dimensional
Paralelo al eje C.
Asimétricos
Raman
Unidimensional
• Internos
• Simétrico
• Paralelo al eje C.
Se observan cuatro fonones Eu y dos fonones A2u en el espectro de reflexión con el vector eléctrico E de la luz
incidente perpendicular y paralelo al eje c respectivamente
4Eg perpendicular al eje C.
eje C
𝐴2𝑢
𝐴1g
4𝐸𝑢
4𝐸𝑔
Fe (dirección al eje c) y el grupo de
los 3 oxígenos tienen el
movimiento fijo en dirección al eje
c.
Fe (226) A lo largo del eje C.
Fe (perpendicula al eje c)
O (Perpendicular al eje c).
(1977, 1982, 1989,
2007, 2008, 2010)
Ópticamente silenciosos
* 3 son internos
2 externos
* Involucran movimientos dentro de una sola unidad de Fe2O3
Asimétrico
IR
Simétrico
Raman

298, 413, 502 y 616, se pueden ver cambios progresivos.
MONOCRISTAL
Modo Corrimiento Raman
A1g 236
Eg 253
Eg 298
Eg 413
A1g 502
Eg 616
LO 660 (inducida por defectos)
(2LO) 1320
Dos magnones 1540
1350, armónico de 675 (IR), se activa en
soluciones sólidas de metal mixto como
resultado de proceso de relajación de simetría.
675, 550, hombro a 635.
Modos externos (Eg 248 y Eg 292) movimientos
enteros de unidades Fe2O3
(1989, 1990)
55

MODOS PERPENDICULARES AL EJE C
WT WL DESPLAZAMIENTO
524 662 OXIGENO
437 494 OXIGENO
286 368 OXIGENO
227 230 HIERRO
MODOS PARALELOS AL EJE C
526 662 OXIGENO
299 414 OXIGENO
(1982, 2008)
𝐴2𝑢 4𝐸𝑢 Son sensibles al tamaño y forma de las partículas y, además a la
presencia de impurezas.
A1g ampliación de la línea y desplazamiento hacia el rojo se
relacionan con el aumento de la deficiencia de oxigeno en la cromia
con la disminución del tamaño de las partículas.
56

CRISTAL INDIVIDUAL
Modo Corrimiento Raman
A1g 226
Eg 245
Eg 293
Eg 298
Eg 412
A1g 500
Eg 612
MODOS TO
(2007) 57

Modo Raman Corrimiento Activo Referencia
A1g 225, 498 Raman, unidimensionales 1977
A1g 229 2010
Eg 247,293, 299, 412, 613 Raman, bidimensionales 1977
411 Región sensible a la geometría 2008
Eu 460
Comparación estructural confiable
Perpendicular al eje c. Enlaces Fe-0
2007
A1g 500 2010
690 Banda espinela
A2u
660, 526
Efectos de desorden o
nanodimensiones.
Efectos morfológicos, variar las
posiciones de las bandas
2008
Eu 494, 437
Efectos morfológicos, variar las
posiciones de las bandas
2007
630 Defectos tetrahédricos 2007
460 en relación con 437 se correlaciona con
un aumento en el grado de cristalinidad. 58

Modo de
vibración
Raman shift
(cm-1
)
Activado por
A1g 227 Fe3+
Modos
simétricos
(activos en
espectroscopía
Raman)
Eg 245 Fe3+
Eg 298 Fe3+
Eg 413 O2-
A1g 499 O2-
Eg 615 O2-
Eu(LO) 663
Desorden
red atómica
Asimétricos
2 Eu(LO) 1319
Desorden
red atómica
Magnetita 830 ----------- --------------
(2007, 2014)
59

• Debido a la simetría relativamente alta, solo se esperan 7 fonones activos Raman distintos.

Monocristal
Película policristalina

Mov. De Fe
Mov. De Fe2O3
Mov. De O
Mov. De Fe
Mov. De Fe
Mov. Opuesto de Fe-O

• Identificación de dos magnones a 1525 cm-1, dependencia de la temperatura consiste en un origen magnético.
• Siete fonones ópticos del centro de la zona de Brillouin permitidos por Raman para la estructura de corindón.
Estos modos se transforman en 2 A1g + 5 Eg rango de frecuencia inferior a 620 cm-1
• Se clasifican como cinco modos internos (2 A1g + 3 Eg ) que involucran movimiento dentro de una sola
unidad Fe2O3 y dos externos (2 Eg ).
• 1320 cm-1 asociado con un fonón longitudinal óptico (LO) prohibido por Raman cerca de 660 cm-1
• Debido a la complejidad de la estructura magnética, no hay una una teoría adecuada que describa la forma de
la línea de dos magnones a altas temperaturas.
• Los dos modos Eg a 300 se dividieron.
• Los cambios en las intensidades relativas de algunas de las líneas en los dos espectros son probablemente
resultado de una orientación de grano diferente.
• La línea LO no se ve en los espectros de cristal único, pero aparentemente existen suficientes defectos en la
película policristalina para que sea observable. La línea 2LO, que es Raman permitido, se ve en todas las
muestras; su gran fuerza en los espectros se debe aparentemente a una mejora de resonancia, con un pico
cerca de 2.2 eV.
• La línea 2LO se observa en cristales individuales solo cuando los vectores eléctricos para el incidente y la luz
dispersada son paralelos.
• Hay cuatro átomos de Fe por celda unitaria, todos en dirección [111].
• Región de 1500 a 1600 dos magnones.
• Esa región no cambia con la sustitución de oxígeno. Los picos 1050, 960 y 800 muestran desplazamientos.

Método de deposición sin corriente (electroless deposition).
Se prepara una solución acuosa de 0.135 gr de AgNO3.
Cuando está perfectamente mezclado se agrega NH4OH gota a gota hasta obtener un precipitado marrón (Ag2O) y
desaparecer
Se agrega KOH hasta que la solución vire a negro.
Añadir de nuevo NH4OH hasta obtener una solución transparente [Ag(NH3)2]+.
Preparar una solución de glucosa con la solución obtenida anteriormente [Ag(NH3)2]+
Colocar al fondo de un vaso de precipitado una lámina y agregar la solución anterior y dejar reposar por 8 minutos.
Enjuagar y dejar secar a temperatura ambiente.
66
D. Bekana et al. / Analytica Chimica Acta 1006 (2018) 74-82

67
2
minutos
6
minutos
0.1 M
0.3 M
0.5 M
Volume 62, Number 12, 2008

68
El recubrimiento electrolítico es básicamente un proceso de reducción química que depende de la reducción catalítica de
un ión metálico en una solución acuosa que contiene un agente reductor, con la posterior deposición del metal sin el uso
de energía eléctrica.
El sustrato mismo puede ser catalítico o activado mediante el uso de depósitos de desplazamiento de compuestos de
paladio o acoplamiento galvánico con un metal catalítico. Después de que se inicia la reacción, el metal depositado sirve
como catalizador, asegurando la acumulación continua del metal. Sin embargo, para la inmersión, el material más noble
se depositará en el menos noble a través del desplazamiento. El proceso se detendrá tan pronto como el sustrato esté
completamente cubierto por el recubrimiento de metal.
La deposición o revestimiento electrolítico de metales como plata, aluminio, cobre, níquel y hierro es un recubrimiento
uniforme de capa metálica en la superficie de las fibras mediante la reducción química de iones metálicos en una
solución acuosa y la posterior deposición de metal sin el uso de energía eléctrica. Las fibras galvanizadas se benefician
de la conductividad eléctrica y la efectividad del blindaje de interferencia electromagnética (EMI) dependiendo del metal
aplicado
2018 Elsevier Ltd.
https://doi.org/10.1016/B978-0-08-101214-7.00007-8 All rights
reserved.

69
Depósito de Ag sobre acero
inoxidable, la morfología cambia con
la velocidad de agitación.
Estático diferentes formas y tamaños.
Agitación, mas uniformes

Materiales y
nanoestructuras
Técnica de
síntesis y
tamaño
Metales, síntesis,
depósito, tamaños
Enlazador
Raman
Reportador
Raman,
Sensibilidad SERS
Detección y
límite
Referencia
Nanohojuelas de
hematita
Oxidación térmica
450 °C durante 5
horas
Nanopartículas de plata
esféricas. Deposición no
electrolítica
No utiliza
Rodamina R6G
(10-6 M a 10-10 M)
8.1 x 106
As (III) y As (V)
10 µg l-1
Analytica Chimica
Acta 1006 (2018)
74-82
HEMATITA-METALES PESADOS
Materiales y
nanoestructuras
Técnica de
síntesis y
tamaño
Metales, síntesis,
depósito, tamaños
Enlazador
Raman
Reportador
Raman,
Sensibilidad SERS
Detección y
límite
Referencia
Nanoesferas de
hematita sobre
portaobjetos de
cuarzo (5 x 5mm)
Método químico. No utiliza
Disocianato de
hexametileno (IDH)
 unir la superficie
de cuarzo con las
nanoesferas.
4- Mercaptopiridina
4-MPY (10-5 M) en 10
ml de metanol),
después de 24 horas se
midió.
--
Materials Letters
63 (2009) 185–
187
Nanotubos de
hematita 1 µm de
espesor y 70 nm de
diámetro
Anodización
electroquímica
Película de Au 
Evaporador de haz de
electrones. Recocido a
550 °C durante 5 horas en
aire. Nps de 3 nm.
No usa No usa
Acetona 304 ppt.
Personas con
diabetes
Sensors &
Actuators: B.
Chemical 274
(2018) 587–594
Nanoporos de
hematita.
Dealloying Nps de Ag (51.5 nm) No usa
Rodamina R6G
(10-6 M a 10-10 M)
7.47x10-6
Sudán colorante
sintético, alimentos.
(0.5 a 50 µM)
Sensors &
Actuators: B.
Chemical 286
(2019) 94–100
SERS HEMATITA

Materiales y
nanoestructuras
Técnica de
síntesis y
tamaño
Metales, síntesis, depósito,
tamaños
Enlazador
Raman
Reportador
Raman,
Sensibilidad
SERS
Detección y
límite
Referencia
Portaobjetos de vidrio
(1cm x 1 cm)
Limpieza
solución piraña
Nanopartículas de plata. Mediante
revestimiento no electrolítico
(reacción espejo). Diámetros de 35
y 85 nm.
No utiliza No utiliza
As (V) (40, 80,
120 y 160 µg L-1)
5 µg L-1 (5 ppb)
Analytica Chimica
Acta 692 (2011) 96–
102
Chip de silicio
dopadas con fosfato
(0.5 cm x 0.5 cm),
con nps de Au y Ag
Nps de Ag sobre
silicio, mediante
grabado.
Ag 120 nm
Au 13 nm (reducción química
con citrato trisódico) sobre las nps
de Ag.
DNAzima
Rodamina 6G
5.6 X 106
Pb (II) (10 pM,
100 pM, 1nM, 10
nM, 100 nM and
1 µM )
8.9 X 10-12 M
Anal. Chem.
2016
DOI:
10.1021/acs.analche
m.5b04551
Sustrato de oro
nanoestructurado
(oblea de oro de
8mm)
Deposición
electroquímica.
Esferas de oro de 10 y 100 nm
Aminobenzo-18-
corona-6
(AB18C6). Au-N.
Pb(II) (1 µm a 1
pM)
0.79 pM
Sens. Actuators B:
Chem. (2017),
http://dx.doi.org/10.1
016/j.snb.2017.08.22
3
Portaobjetos de vidrio
(9 x 9 mm)
Nanobarras de
plata (ángulo
oblicuo (OAD))
No identificado
Cyanina 5 (Cy5),
componente de la
sonda de
oligonucleótido
(Cy5-ssDNA)
No utiliza
Hg
0.16 pM
Biosensors and
Bioelectronic
(2017)
http://dx.doi.org/10.1
016/j.bios.2016.07.09
7
SERS METALES PESADOS

Materiales y
nanoestructuras
Técnica de síntesis y tamaño
Enlazador
Raman
Reportador
Raman,
Sensibilidad SERS
Detección y
límite
Referencia
Nanopartículas de plata. Creighton. NO usa No usa
[𝑯𝑨𝒔𝑶𝟒]𝟐−
1 x 10-4 M
JOURNAL OF RAMAN
SPECTROSCOPY, VOL.
19, 503-507 (1988)
Nanopartículas de plata
(esferas)
Reducción de nitrato de plata.
65
+
−
5 nm de diámetro
Glutation 4-MPY
As3+ 0.76 ppb
(0.1 a7 ppm)
ACS Appl. Mater. Interfaces
2011, 3, 3936–3941
4 diferentes dendrímeros con
coloides de plata
Coloides 1,8 naftalimida No usa
As2+
(1 x 10-6 a 1 x 10-4
M)
Spectrochimica Acta Part A:
Molecular and Biomolecular
Spectroscopy 116 (2013)
339–347
Nanopartículas de magnetita
enlazadas con nanopartículas
de plata.
Magnetita  70 nm
Plata  10 nm
No usa No usa
As (III) y As (V)
10 mg L-1
Chem. Commun., (2014),
50, 347—349
Microperlas de poliestireno
con nanopartículas de oro.
Microperlas Diámetro 3 mm
AuNps Diámetros 55 nm
4 Mercaptopiridina.
(4-MPY).
4 Mercaptopiridina.
(4-MPY). 10-2 M
Hg2+  0.2 ppb
CH3Hg  2.2 ppb
(16, 0.8 y 0.08 mg
L-1)
Nanoscale, 2014, 6, 8368–
8375
Nanopartículas de oro.
Reducción química con citrato de sodio. (6 nm
de diámetro)
Citrato de sodio Citrato de sodio.
Pb  0.19 mM
(3.81 x 10-4 M a
5.18 x 10-6 M)
Sensors and Actuators B 221
(2015) 1003–1008
Nanopartículas de Au-Ag
Au reducción de cloruro de oro hidratado
con citrato trisódico Au@Ag. Au  30 nm
Au@Ag 40 nm
DNA aptamero 4-ácido mercaptobenzoico As (III) 0.594 ppb
L. Song et al. / Talanta 146
(2016) 285–290
SERS NANOPARTÍCULAS METALES PESADOS

Nanoestructura
(Plata)
Reactivos Concentración Volumen
Temperatura
solución (°C)
Tiempo de
reacción
(min)
Condiciones Referencia
Polvo
AgNO3 10 Wt%
Ambiente 45
Sonicación.
Filtración y
lavado hasta un
pH de 7.
Secado a 100 °C
por 3 horas.
Sangsuk, S. Materials
Letters 64 (2010)
775–777
NH4OH Grado 28-30 %
Glucosa 0.25 M
NaOH 10 Wt%
Nanopartículas
AgNO3 5 mmol
Ambiente 8 Estáticas
Bekana, D. Analytica
Chimica Acta 1006
(2018) 74-82.
NH4OH 14 M
Glucosa 0.15 M
KOH 0.8 M
Partículas
NaOH 8 x 10-3 M 0.4 ml 60
6 Estáticas
Durmazel, S. et al.,
ACS Omega (2019),
4, 7596-7604.
AgNO3 2 x 10-3 M
70
NH3 1 x 10-2 M
Glucosa
2 x 10-6
1 x 10-5 M
Nanoplatos
KOH 0.8 M 1.2 ml Estáticas. Primero
se sumergieron
las fibras en
glucosa y después
se agregó el
reactivo Tollens
Li, D. et al.,
Microchimica Acta
(2020), 187(10)
AgNO3 0.05 M
NH3OH 25 %
Glucosa 0.12 M 10
NANOPARTÍCULAS TOLLENS

Reactivo Tollens
Ventajas
Costo bajo
No limita la forma y
tamaño de sustrato.
Ofrecen factor de
mejora de 105

Síntesis de nanopartículas
Deposición
sin corriente
eléctrica.
Reactivo
Tollens
(espejo-plata).
Depósito de
nanopartículas
metálicas
• AgNO3
• Fuente del metal a
depositar.
Sal de metal
• Evitar el exceso de
iones de metal libre.
• Hidróxido de
amonio.
Agente complejante
• Proporcionar los
electrones a la
reducción de metal.
• Glucosa
Agente reductor
• Mejorar estabilidad o
propiedades de
depósito.
• KOH
Aditivo
González, F. A. (2017). Síntesis y caracterización de
nanopartículas metálicas obtenidas a partir de miel. Análisis
químico computacional. (Tesis Doctorado). Universidad Nacional
del Sur, Bahía Blanca, Argentina.

Reconocer aldehídos. Estudio de reacciones redox.
Es una forma de mantener los
iones de plata en una disolución
muy básica, para que puedan
reaccionar con los aldehídos, es
formando el complejo amoniacal.
Se usa el hidróxido de potasio cuando la
solución no se calienta.

Li, D. et al., Microchimica Acta (2020),
187(10).
• AgNO3 (0.5 M)
hidróxido de amonio (25 %)
KOH (0.8 M),
• Glucosa (0.12 M)
• Se añadió gota a gota hidróxido de amonio
en 0.5 M de AgNO3 hasta que desapareció el
precipitado marrón y la solución se volvió
transparente. A esto, se le añadieron 1.2 ml
de KOH 0.8 M y apareció el precipitado
marrón. Se añadió hidróxido de amonio paso
a paso hasta que la solución volvió a ser
transparente.
• Primero se sumergieron las fibras en glucosa
10 min y después se agregó el reactivo
Tollens.
Durmazel, S. et al., ACS Omega (2019), 4,
7596-7604.
• NaOH (8 x 10-3 M),
• AgNO3 (2 x 10-3 M)
• NH3(1 x 10-2 M)
• Glucosa (2 x 10-6 , 1 x 10-5 M)
• A la solución de nitrato de plata se le agrega
hidróxido de sodio y se forma un precipitado
café el cual corresponde a óxido de plata,
después se agrega amoniaco para formar el
complejo diamin plata y por ultimo la
glucosa.
Bekana, D. Analytica Chimica Acta 1006
(2018) 74-82.
• AgNO3 (0.05 mmolar)
hidróxido de amonio (14 M)
KOH (0.8 M),
• Glucosa (0.15 M).
• Se añadió gota a gota hidróxido de amonio
en 40 ml de AgNO3 5 mmol hasta formar un
precipitado café y se adicionó mas hasta que
se tornara transparente la solución. A esto, se
le añadieron 5 ml de KOH 0.8 M y apareció
el precipitado marrón. Se añadió hidróxido
de amonio paso a paso hasta que la solución
volvió a ser transparente. A 10 ml de la
solución se le agregó 20 μl de glucosa 0.15
M se agitó por 20 segundos. En el fondo de
un vaso se colocó una lámina de hierro y se
agregó la solución preparada (8 minutos de
reacción).
Reactivo Tollens

Society for Applied Spectroscopy (2008) Volume 62, Number
12,
• NaOH (1 M),
• AgNO3(50 mM)
• NH3OH()
• Glucosa (0.5 M)
• Se mezcló 50 microlitros de NaOH con 5 ml de solución de
nitrato de plata, una solución de hidróxido de amonio se
añadió gota a gota para formar una sol transparente.
• Los sustratos se colocaron verticalmente, 5 minutos dentro del
reactivo, posteriormente se añadió 1.5 ml de glucosa, la
solución se encontraba en agitación . El proceso de realizó
sumergiendo el vaso de precipitado en hielo.
S. Sangsuk / Materials Letters 64 (2010) 775–777.
AgNO3 (10 Wt%)
NH4OH (Grado 28-30 %)
Glucosa (0.25 M)
NaOH (10 Wt%)
Solución de nitrato de plata 10 wt%, luego una solución de
NH4OH se añadió en la solución de nitrato de plata (mezcla 1).
Una solución de glucosa se mezcló con NaOH (mezcla 2). La
mezcla 1 se añadió lentamente a la mezcla 2 para obtener polvo
de plata. Se sonicó por 45 minutos. El polvo de plata se separó
por filtración y se lavó hasta que el pH fue de 7. El polvo se
secó en un horno a 100 °C por 3 horas.

Nps
de
plata
Glucosa. (Produce las Nps mas
adecuadas para mediciones SERS).
Concentración
Una mayor concentración de glucosa
acelera la velocidad de reacción y la
agregación y fusión de nanopartículas
de Ag.
Morfología.
Mayor concentración, mayor tamaño
de partícula.
Hidróxido de potasio
(pH de la solución)
Volumen
Con el aumento del volumen de KOH,
el medio de reacción se volvió más
alcalino y aumentó la velocidad de
reducción.
Condiciones de reacción
Tiempo
Aumento de tiempo, mejora la
densidad de nanopartículas.
También cambia la morfología.
Velocidad
Alcalinidad
Relacionada con la morfología de Ag
debido al potencial de reducción de las
especies de Ag.
Una mayor alcalinidad y un menor
potencial de Nernst aceleraron el
proceso de nucleación y crecimiento.
Lo da el KOH.
La prueba se vuelve más sensible al
aumentar el pH y la temperatura,
donde se suponía que el álcali libre
(OH-) actuaba como un acelerador a
pH> 10.
Amoniaco
Agente acomplejante para evitar la
precipitación de iones de plata. Afecta
la morfología. Control de tamaño de
NPS.
Concentración. Uniformidad en tamaños. Morfología de las nps.
Li, D. et al., Microchimica Acta (2020), 187(10).
Durmazel, S. et al., ACS Omega (2019), 4, 7596-7604.
Society for Applied Spectroscopy (2008) Volume 62, Number 12,

Nps de plata
a. (Produce las Nps
adecuadas para
nes SERS).
Concentración
ayor concentración
ucosa acelera la
ad de reacción y la
ión y fusión de
tículas de Ag.
Morfología. Mayor concentración,
mayor tamaño de partícula.
Hidróxido de potasio (pH
de la solución).
Volumen
Con el aumento del
volumen de KOH, el
medio de reacción se
volvió más alcalino y
aumentó la velocidad de
reducción.
Condiciones de
reacción
Tiempo
Aumento de tiempo,
mejora la densidad de
nanopartículas.
También cambia la
morfología.
Alcalinidad
Relacionada con la
morfología de Ag
debido al potencial
de reducción de las
especies de Ag.
Una mayor alcalinidad y un
menor potencial de Nernst
aceleraron el proceso de
nucleación y crecimiento. Lo
da el KOH.
La prueba se vuelve más sensible al
aumentar el pH y la temperatura, donde se
suponía que el álcali libre (OH-) actuaba
como un acelerador a pH> 10.
A
Agente acomplejant
evitar la precipitaci
iones de plata. Afe
morfología. Contro
tamaño de NPS.

Ag-óxido
de hierro
Corrimiento
Raman (cm-1)
Modo de
vibración
Observaciones Morfología/Fase Referencia
1342
Presencia de Ag
Ruíz et al., Advances in
Condensed Matter Physics 2015,
Article ID 320873, 6 pages
http://dx.doi.org/10.1155/2015/32
0873
1645
1058 Presencia menor de Ag2O y su superficie pasivada
386–396

Ag-
Rodamina
6G
Corrimiento
Raman (cm-1)
Modo de
vibración
Observaciones Morfología/Fase Referencia
235 Ag-N
G. Xiao et al. / Applied Surface Science
404 (2017) 334–341
1645
1058 Presencia menor de Ag2O y su superficie pasivada
386–396

Qunfeng Zeng1 and Shuangli Cai (2019) Journal of Sol-Gel
Science and Technology
γ-Fe2O3

Los espectros Raman de muestras de α-Fe2O3 no dopadas y dopadas con Ag se muestran en la Fig. 2b. Los picos espectrales característicos de α-Fe2O3 puro aparecen en 221, 290,
405, 495, 609 y 1315 cm− 1. Los picos ubicados en 221 y 495 cm− 1 corresponden al modo A1g y los picos en 290, 410, y 611 cm − 1 se atribuyen al modo Eg [43-45].
Generalmente, α-Fe2O3 pertenece al grupo de espacio cristalino D6 3d con siete modos de vibración activos Raman, dos modos A1g (225 y 498 cm− 1) y cinco modos Eg (247, 293,
299, 412 y 613 cm− 1) [45], de acuerdo con el presente trabajo. El pico agudo que aparece a ~ 1315 cm - 1 está relacionado con una dispersión de dos magnones que surge de la
interacción de dos magnones creados en sitios de espín cercanos antiparalelos [43, 46]. Bhushan y col. [46] observaron cuatro picos Raman más a 666, 820, 1050 y 1103 cm - 1 sólo en
α-Fe2O3 altamente cristalizado con α-Fe2O3 dopado con Ag alto. El presente trabajo exhibe algunos de estos picos, lo que confirma la alta naturaleza cristalina de las muestras
preparadas. En la Fig. 2b se observó un pequeño grado de desplazamiento Raman que puede atribuirse a las diferencias tanto en la morfología como en el tamaño de las
partículas y / o el estrés. La confirmación de nanopartículas de Ag en el caso de una muestra de 1% Ag / α-Fe2O3 se evidencia por las bandas ubicadas en 1370 y 1683 cm − 1
[47, 48]. Las intensidades de los picos Raman de α-Fe2O3 son menores que las intensidades relativas de los picos Raman de 1% Ag / α Fe2O3, lo que puede explicarse por el
aumento del campo eléctrico (EF) inducido por la resonancia de plasmón de superficie localizada (SPR) del Ag nanopartículas [49]. El efecto electromagnético (EME) asociado
con grandes EF locales debido a la excitación de SPR de Ag y un efecto químico (CE) de la interacción electrónica entre Ag y α-Fe2O3 se consideran dos mecanismos de control
esencialmente diferentes en el Raman mejorado en la superficie. fenómeno de dispersión (SERS). Se entiende que la contribución de EM es varios órdenes de magnitud más que el valor
de la mejora química, y la SPR es plasmón superficial fundamentalmente localizado, en contraste con los plasmones superficiales que se propagan a lo largo de la superficie Ag. En
consecuencia, la SPR de las microestructuras Ag juega un papel principal en el efecto de mejora de SERS.
Alqahtani et al. (2018) Nanoscale Research Letters, 13:157 https://doi.org/10.1186/s11671-018-2572-8

This journal is © The Royal Society of Chemistry 2019 J.
La investigación de Raman sondeó aún más la estructura cristalina de las muestras. Como se muestra en la Fig. 2c, los picos Raman para
ambas muestras podrían atribuirse a las fases cristalinas de Fe2O3 (224, 290, 409, 498 y 609 cm 1) y Fe3O4 (214, 277 y 385 cm 1). En
cuanto a los NR de Au / Fe2O3, muestra una intensidad de señal creciente a 214 cm 1 y 277 cm 1. Estas señales Raman se deben
posiblemente al aumento de la fase cristalina de FeO tras el tratamiento con Ar, en el que los espectros Raman de Fe3O4 y FeO apenas
muestran diferencias.36 Los picos Raman muestran una disminución de la intensidad aparente en los NR de Au / Fe2O3 en comparación
con los NF, que es atribuido a la existencia de vacantes de oxígeno debido al tratamiento de atmósfera reducida.

Preparación
Solución de
Rodamina
Concentración volumen
Tiempo de
reacción
Observaciones Referencia
10 mM 500 μL
Las nanopartículas se lavaron con
agua destilada
Zhang et al., International
Journal of Nanomedicine
2011:6 2899–2906
1 x 10- 12 M
Kirubha & Palanisamy, Adv.
Nat. Sci.: Nanosci.
Nanotechnol. 5 (2014)
045006 (6pp)
10-5 M 2 horas
Chen et al., RSC Adv., 2015,
5, 99914–99919
10-8 a 10-10 3 mL 12 horas
Los sustratos se secaron, en un lugar
oscuro.
Bian et al., Ceramics
International 44 (2018)
7580–7587

Sensibilidad
SERS
Parámetros
rodamina
λ𝒆𝒙𝒄𝒊𝒕𝒂𝒄𝒊ó𝒏
Potencia
láser
(mW)
Tiempo de
exposición
(s)
Objetivo
del lente
Factor de
mejora
Límite de detección Referencia
633 11 10
Kirubha & Palanisamy, Adv. Nat. Sci.: Nanosci.
Nanotechnol. 5 (2014) 045006 (6pp)
514
634
10 10 50 X
Weng et al., (2016). New Journal of Chemistry,
40(6), 5238–5244.
632.8
785
0.45 50X
Galloway et al., The Royal Society of Chemistry
(2017), DOI: 10.1039/c7fd00151g
633 0.00069 1 Chen et al., RSC Adv., 2015, 5, 99914–99919
632.8 0.45 50 X
532 22.5 2
Bian et al., Ceramics International 44 (2018) 7580–
7587
532
T.-H. Chang et al. / Journal of Alloys and
Compounds (2020) 843 156044
785 3
532 60 10
Hareesh, S et al., (2020). Materials Today:
Proceedings. doi:10.1016/j.matpr.2020.05.619
532 1 1 50 X
532 0.5 35 Optics and Laser Technology 145 (2022) 107502
Guan, Y., Ji,
P., Wan, J.,
Zhang, D.,
Wang, Z.,
Tian, H., …
Xi, Y.
(2019). Ag-
modified
Fe2O3
nanoparticle
s on a
carbon cloth
as an anode
material for
high-
performanc
e
supercapaci
tors.
Nanotechno
logy.

Sensibilidad
SERS
parámetros
λ𝒆𝒙𝒄𝒊𝒕𝒂𝒄𝒊ó𝒏
(𝒏𝒎)
Potencia
láser
(mW)
Tiempo de
exposición
(s)
Lente
Objetivo
Factor de
mejora
Concentración
de Rodamina
(Molar)
Referencia
532 22.5 2 -- 1 x 105 10-10 Bian et al., (2018) . Ceramics International 44, 7580–7587
532 -- -- -- -- 1 x 10-6 T.-H. Chang et al., (2020). Journal of Alloys and Compounds
843, 156044
532 60 10 -- -- 1 x 10-18 Hareesh, S et al., (2020). Materials Today:
Proceedings. doi:10.1016/j.matpr.2020.05.619

Modos de
Vibración
Rodamina
6G
Corrimiento Raman (cm-1) Modo de vibración Observaciones Referencia
314
Vibración de torsión del anillo
404 (2017) 334–341
571
608
614
612
C-C-C Vibración en el plano de flexión del anillo
Zhang et al., International Journal of
Nanomedicine 2011:6 2899–2906.
404 (2017) 334–341
C. Zhu, D. Liu, M. Yan et al. Journal of
Colloid and Interface Science 608 (2022)
2111–2119
774
773
772
C-H
Utilizado para observar las mejoras a través de diferentes
superficies
Fuera del plano de vibración de flexión
Kirubha & Palanisamy, Adv. Nat. Sci.:
Nanosci. Nanotechnol. 5 (2014) 045006
(6pp)
Galloway et al., The Royal Society of
Chemistry (2017), DOI:
10.1039/c7fd00151g
Nanomedicine 2011:6 2899–2906
404 (2017) 334–341
775 C-C Estiramiento
1124
1127
C-H Vibración de flexión en el plano C-H
(6pp)
T.-H. Chang et al., (2020)Journal of
Alloys and Compounds 843, 156044
404 (2017) 334–341
1180
1184
1183
C-C Modos simétricos
Galloway et al., The Royal Society of
Chemistry (2017), DOI:
10.1039/c7fd00151g

Modos de
Vibración
Rodamina
6G
Corrimiento
Raman (cm-1)
Modo de
vibración
Observaciones Referencia
1180 C-O-C Estiramiento
1309
1314
1310
1310
C-C
C-C
Modos simétricos
Estiramiento aromático
(6pp)
1362
1363
1363
1363
C-C
C-C
1310 C-H Flexión fuera del plano
2111–2119
1495 C-C Modos simétricos
1509 C-C Estiramiento aromático
2111–2119
1567
C-C
Modos simétricos
Estiramiento aromático
(6pp)
2111–2119
1572
1572
1646
1645
1651
1650

10.1016/j.optlastec.2021.107502

Modos de
Vibración
4-MPY
Corrimiento Raman
(cm-1)
Modo de vibración Observaciones Referencia
616
Experimenta un aumento dramático en
la intensidad, lo que sugiere que 4-Mpy
se adsorbe en la superficie de las
monocapas de α-Fe2O3 a través del
átomo de azufre.
También es compatible con el modo
ν(C–S) a 713 cm-1, que muestra un
aumento en la intensidad
Se asignan a modos en el plano, lo que
indica que La orientación del plano del
anillo de 4-Mpy adsorbido es
perpendicular a la superficie
Materials Letters 63 (2009) 185–187
713 modo ν(C–S)
997
1021
1150 Respiración en anillo/ν(C–S)
1189
1321
1450
1579
1598

El modo de respiración en anillo/ν(C–S) a 1150 cm-1
experimenta un aumento dramático en la intensidad, lo que
sugiere que 4-Mpy se adsorbe en la superficie de las monocapas
de α-Fe2O3 a través del átomo de azufre [17]. También es
compatible con el modo ν(C–S) a 713 cm-1, que muestra un
aumento en la intensidad
Molécula
de 4-MPY
Para el espectro SERS de 4-Mpy en monocapas α-Fe2O3, todas las
bandas mejoradas (1598, 1579, 1450, 1321, 1189, 1150, 1021, 997, 616
cm-1) se asignan a modos en el plano, lo que indica que La orientación
del plano del anillo de 4-Mpy adsorbido es perpendicular a la superficie
[19,20]. Por lo tanto, las monocapas de α-Fe2O3 pueden usarse como
buenos sustratos activos de SERS para obtener la información de las
moléculas adsorbidas, como la interacción y orientación de las
moléculas con la superficie.
Materials Letters 63 (2009) 185–187

S. Cortijo-Campos et al., (2020) Materials and Design 192 108702
Nanopartículas de Ag en SiO2 sobre grafeno
Depósito con sputtering.
Variable tiempo.
1 x 10-6 M
1200 segundos de depósito
1 x 10-6 M
ZnO decorado con nanopartículas de Ag.
Depósito con sputtering, tiempo de
depósito variable
T.-H. Chang et al., (2020)Journal of Alloys and
Compounds 843, 156044

Michalcová et al., Journal of Physics and Chemistry of
Solids (2017), doi: 10.1016/j.jpcs.2017.10.011

Modos de
Vibración
L-cisteína
Corrimiento
Raman (cm-1)
Modo de vibración Observaciones Referencia
2982 Estiramiento asimétrico de CH2
Paul et al., RSC Adv., 2017,
7, 2964
2953 Estiramiento simétrico de CH2
2928 Estiramiento simétrico de CH
2543 SH/O
2574 SH/S
941 Flexión SH
616
Estiramiento CS
660
678
512
Estiramiento SS
Se espera que estos modos cambien drásticamente cuando se
modifique el grupo tiol de Cys, y se pueden usar como sonda de
cualquier cambio.
529
775 Balanceo de CH2
Longitud de onda 633 nm,
Potencia 17 mW

Ag-Hierro
Plano 2θ(024) Fase Indexados Referencia
(111) 38.068
Ag-Hematita
JCPDS, No.
04-0783
Zhang et al., Int. J.
Mater. Res.
(formerly Z.
Metallkd.) 104
(2013) 11
(200) 44.288
(220) 64.388
(311) 77.48
(012)
Nanoplatos
hematita
JCPDS, No.
33-0664
(104)
(110)
(006)
(113)
(202)
(024)
(116)
(018)
(214)
(300)
Bhushan et al., RSC Advances 2015,
DOI: 10.1039/C4RA17259K
MUESTRAS DOPADAS CON Ag

Ag-
óxido de
hierro
Absorción
(nm)
Transiciones Observaciones Referencia
325-425
Centrado a 400, región 1 (ligando a las transiciones de
transferencia de carga del metal y en parte de la contribución
de Fe3+ ligando de transición 6A1  4T1 (4P)
Zhang et al., Int. J. Mater. Res.
(formerly Z. Metallkd.) 104 (2013)
11
425 - 600
Pico a 525, región 2. Asignado a 6A1 + 6A1  4T1 (4G) + 4T1
(4G) excitación de pares Fe3+ - Fe3+ posiblemente se
superponen las contribuciones de 6A1  4E, 4A1(4G) de
transición campo de los ligandos y el cambio de transferencia
de carga
Máximo de
absorción de
534 se desplazó
a 570
La absorción entre 250 400 nm resulta principalmente de las
transiciones de transferencia de carga de ligando a metal y
ligeramente de la contribución de las transiciones de campo de
ligando Fe3+ 6A1 4T1 (4P) a 290-310 nm, 6A1 4E (4D ) y
6A1 4T2 (4D) a 360–380 nm. Se considera que la absorción
en la región entre 400-600 nm surge debido a los procesos de
excitación de pares 6A1 + 6A1 4T1 (4G) + 4T1 (4G) a 485-
550 nm, probablemente imbricado las contribuciones del
ligando 6A1 4E, 4A1 (4G) transiciones de campo a 430 nm y
la cola de la banda de transferencia de carga. La absorción en
la región de longitud de onda entre 600 y 800 nm está
relacionada con la transición 6A1 4T2 (4G) a
aproximadamente 640 nm. Sin embargo, la intensidad de
absorción en las regiones entre 250 - 400 nm y 400 - 600 nm
es mucho mayor que en la región entre 600 - 800 nm, lo que
implica que la absorción debida a las transiciones de
transferencia de carga o las excitaciones del par es mucho más
fuerte que la absorción. debido a las transiciones del campo de
ligando debido a las reglas de selección
Hay tres regiones de absorción
explícitas presentes en los espectros de
absorción uv-vis de las nanopartículas
de α-Fe2O3 no dopadas y dopadas con
Ag.
Ese desplazamiento se debe al
incremento de plata y la disminución en
intensidad también es observado al
aumentar la cantidad de plata.
MUESTRAS DOPADAS CON Ag
Bhushan et al., RSC Advances
2015,
DOI: 10.1039/C4RA17259K

103
LÁSER
LÁSER
SERS SERS
GSH 4 - MPY
𝑨𝒔𝟑+
[1] American Chemical Society. 3, 3936–3941 (2011).
ANTECEDENTES
Reportador Raman Glutatión
Molécula ligando 4-Mercaptopiridina.
Límite de detección  0.00076 ppm
Figura 1. Esquema representativo de las
nanopartículas modificadas con GSH y 4-MPY.
Figura 3. Representación de la detección de
As3+ basada en AgNPs. a) AgNPs modificados
por GSH. b) AgNPs modificados con 4-MPY.
Figura 2. Cambios en el espectro SERS de
AgNPs modificados con GSH / 4-MPY a
diferentes concentraciones de ión As3+

Las nanopartículas de CdS se depositaron sobre los electrodos de
Fe2O3 NT mediante el método de fotodeposición. Se preparó en la
oscuridad una solución acuosa que consistía en CdCl2.5H2O 1 mM y
Na2S 1 mM (que contenía metanol como un depurador de agujeros de
sacrificio). Posteriormente, los sustratos de Fe2O3 NTs/Fe se
sumergieron en la solución y se irradiaron utilizando una lámpara de
mercurio de alta presión de 400W a temperatura ambiente durante
diferentes períodos de tiempo. Las muestras resultantes se eliminaron,
se enjuagaron abundantemente con agua destilada y se secaron al aire.
La Tabla 1 muestra las condiciones experimentales para la preparación
de diferentes muestras.

110
ANTECEDENTES
Co-precipitando Fe2+ y Fe3+ con amoniaco en
condiciones hidrotermales  Nanopartículas de Fe3O4
Np Ag  Reduciendo Nitrato de plata
Reportador Rodamina.
Detección de Cromo.
Tamaño de partículas de 50 a 20 nm. [17].
Figura 9. Micrografías TEM de Fe3O4 (I) y Fe3O4 @ Ag NP (II).
[17] Journal of Colloid and Interface Science. 358 54–61 (2011).
[18] The Royal Society of Chemistry 50, 347—349 (2014).
[19] Analytica Chimica Acta. 1006 74-82 (2018).
Portable sensor SERS
Fe3O4@Ag.
Ddetección de Arsénico
(III) y As (V).
10 nm Nps Ag.
70 ± 20 Nps de Fe3O4.
[18]. Oxidación térmica  α-Fe2O3
Nps de Ag.
Rodamina como enlazador Raman.
Detección de arsénico. (1.5 µg L-1 <
10 µg L-1 . [19]
Figura 10. Fe3O4@Ag
A)
B)
Figura 11. A) Nanohojuelas de α-Fe2O3. B)
Nanohojuelas de α-Fe2O3, enlazadas con NPs de
Ag.

Aplicaciones de nanoestructuras de α-Fe2O3

Porous Fe2O3 nanotubes as advanced anode for high performance lithium ion batteries.
Ceramics International 43 (2017) 363–367.

Influence of electrolyte temperature on the synthesis of iron oxide nanostructures by
electrochemical anodization for water splitting
international journal o f hydrogen energy 43 (2018) 7923 – 7937.

international journal o f hydrogen energy 43 (2018) 7923 – 7937.

International journal o f hydrogen energy 43 (2018) 7923 – 7937.

Potent and environmental-friendly L-cysteine @ Fe2O3 nanostructure
for photoelectrochemical water splitting
Electrochimica Acta 259 (2018) 86-93

Electrochimica Acta 259 (2018) 86-93

Facile fabrication of silver nanoparticle decorated α-Fe2O3 nanoflakes
as ultrasensitive surface-enhanced Raman spectroscopy substrates
Analytica Chimica Acta 1006 (2018) 74-82

5 µg/l  0.005 ppm
10 µg/l  0.01 ppm
20 µg/l  0.02 ppm
40 µg/l  0.04 ppm
60 µg/l  0.06 ppm

Effect of phosphate concentration, anions, heavy metals, and organic matter
on phosphate adsorption from wastewater using anodized iron oxide
Nanoflakes.
Environmental Research 171 (2019) 428–436

Environmental Research 171 (2019) 428–436

α-Fe2O3
Nanotubos
Separación del agua para
generación de hidrógeno.
Fotoánodos para celdas
solares
Nanohojuelas
Detección de arsénico.
Concentración de fosfato, aniones,
metales pesados y materia orgánica
sobre la adsorción de fosfato de las
aguas residuales.

Correspondence should be addressed to Lakshmi
angavelu; lakshmi085@gmail.com
Received 6 January 2022; Accepted 18 February 2022;
Published 17 March 2022
Hindawi
Bioinorganic Chemistry and Applications
Volume 2022, Article ID 1946724, 13 pages
https://doi.org/10.1155/2022/1946724

Se dice que tecnologías como la nanotecnología tienen un gran
impacto en los tiempos de recuperación y las metodologías de
tratamiento. Poseen propiedades mejoradas, generalmente debido
a sus efectos cuánticos y al aumento del área superficial [28]. La
nanotecnología y los nanomateriales brindan un alcance
significativo en odontología para mejorar el cuidado dental, el
tratamiento y la prevención de enfermedades orales.
Los nanomateriales se describen como sustancias con al menos
una dimensión que oscila entre 1 y 100 nm [64]. Hay tres
categorías diferentes de nanomateriales como nanopartículas,
nanoarcilla y nanoemulsiones (Figura 3). Las nanopartículas
son los nanomateriales comúnmente estudiados, que se
clasifican en nanopartículas orgánicas y nanopartículas
inorgánicas [65].
4.1. Nanopartículas orgánicas. Las moléculas orgánicas naturales o
sintéticas sirven como moldes para las nanopartículas orgánicas [66]. Se
han utilizado ampliamente en el ámbito clínico. Fueron creados
principalmente para la administración de fármacos para evitar la
posibilidad de una toxicidad duradera causada por polímeros no
degradables. La necesidad de nanopartículas orgánicas como
dendrímeros, liposomas, micelas poliméricas y nanomateriales de
carbono se entendió hace mucho tiempo [67, 68]. El rasgo clave de las
nanopartículas orgánicas es que proporcionan rutas comparativamente
simples para la encapsulación de fármacos [66].
El quitosano es un polímero biocompatible y biodegradable natural
derivado de la quitina. Se ha utilizado como un potencial vehículo de
administración de fármacos, presentando muchas ventajas.
El quitosano se puede modificar usando métodos de preparación
simples para preparar nanopartículas de quitosano que se pueden usar
en la administración de numerosos medicamentos para el tratamiento de
varias enfermedades. Las nanopartículas de quitosano tienen muchas
ventajas, incluida una baja toxicidad y vías de administración flexibles
[69].

Nanopartículas inorgánicas. Se dice que las nanopartículas inorgánicas
son inofensivas, biocompatibles y muy estables en comparación con las
nanopartículas orgánicas y se informa que tienen estrategias de
modificación de superficie y tamaño ajustables en los sistemas de
administración de fármacos [65, 70]. Contienen un óxido de metal o una
partícula metálica dentro de un núcleo inorgánico y una capa orgánica
exterior. Las nanopartículas inorgánicas se utilizan ampliamente para la
bioimagen; liberación de drogas; terapéutica, por ejemplo, tratamiento
del cáncer; y composites dentales [71-73].
Las nanopartículas de plata (AgNP) están formadas por átomos de plata.
Su tamaño oscila entre 1 nm y 100 nm. Se utilizan ampliamente en
diversos campos debido a sus excepcionales características químicas y
físicas, como propiedades ópticas, térmicas, eléctricas y biológicas [87].
Su amplia gama de aplicaciones incluye agentes antibacterianos,
sensores ópticos, administración de fármacos, recubrimientos de
dispositivos médicos, agentes anticancerígenos y textiles [88–90]. Sus
notables propiedades y aplicaciones demandan varios métodos para la
síntesis de AgNPs. Uno de los métodos más comunes para producir
AgNP es la reducción de sales de plata utilizando agentes reductores
como Ocimum sanctum [91, 92]. Se informa que los AgNP preparados
biológicamente representan un alto rendimiento, solubilidad y
estabilidad. Para garantizar la cuestión de la seguridad, la toxicidad o la
biocompatibilidad, se deben evaluar las diversas características de los
nanomateriales [93].
Los nanomateriales tienen una mayor reactividad y, por lo tanto,
una mayor eficacia que sus homólogos más grandes y pesados
debido a su alta relación superficie-volumen. Además, en
comparación con los enfoques tradicionales, los nanomateriales
tienen la capacidad de controlar la química superficial distintiva,
lo que les permite ser funcionalizados o integrados por grupos
funcionales capaces de dirigirse a moléculas particulares de
interés (contaminantes) para una remediación efectiva. Los
materiales que se utilizan en el proceso de remediación no deben
ser otra causa de contaminación en sí mismos. Por lo tanto, el
uso de materiales biodegradables es apasionante en este campo
de aplicación. Algunas de las funciones de los nanomateriales en
la remediación ambiental se muestran en la Tabla 2.

Nanomateriales de base metálica. Los metales y los óxidos metálicos
como el oro, la plata, el óxido de titanio y el óxido de hierro son las
nanopartículas más exploradas para la remediación ambiental [114]. Las
AgNP son reconocidas por sus propiedades antibacterianas y, por lo
tanto, se recomiendan ampliamente para el tratamiento de aguas
residuales [102, 103]. Se informó que los iones de plata alteran la
estructura de la membrana celular y aumentan su permeabilidad [105].
Se ha demostrado que los iones de plata mejoran la desactivación UV
de virus y bacterias porque son fotoactivos en la incidencia de la
radiación UV [106]. Se demostró que el tamaño y la forma de las AgNP
afectan sus propiedades y funciones. Pal et al. informaron que los AgNP
triangulares mostraron mejores resultados antibacterianos que los AgNP
de nanovarillas y los AgNP de nanoesferas [129]. Los hallazgos actuales
se han centrado en la incorporación de AgNP con otros materiales como
óxidos metálicos y polímeros para mejorar la eficiencia del compuesto
resultante [104].
Las nanopartículas de hierro han sustituido el uso de estructuras
masivas a base de hierro para el tratamiento del agua. Se han propuesto
para la remediación de aguas subterráneas, ya que se informó que
reducen y precipitan los iones metálicos de manera efectiva [107]. Las
nanopartículas de oro permiten la eliminación del mercurio inorgánico
presente en el agua potable. Los iones de mercurio se redujeron
inicialmente a la condición de valencia cero y luego se recubrieron en la
superficie de las nanopartículas de oro [108, 130].

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