Este documento describe el desarrollo de un sensor basado en nanopartículas de oro para la detección de mercurio(II) en disoluciones acuosas. Las nanopartículas de oro se generaron mediante ablación láser y se caracterizaron utilizando espectroscopía UV-Visible y dispersión dinámica de la luz. El sensor mide los cambios en la absorción de las nanopartículas de oro cuando se exponen a iones de mercurio, lo que permite cuantificar los niveles de mercurio en la

1. DESARROLLO DE UN SENSOR BASADO EN NANOPARTÍCULAS DE ORO PARA
LA DETECCIÓN DE MERCURIO(II) EN DISOLUCIONES ACUOSAS.
Marie La Cruz1,2*, Jimmy Castillo1, José Chirinos2
1:Laboratorio de espectróscopia laser. 2:Centro de química analitica. Facultad de Ciencias, Escuela de Química, Universidad central de Venezuela, Caracas, Venezuela.
*marie_qmn@hotmail.com
INTRODUCCIÓN
La contaminación por Hg tiene efectos adversos sobre el medio ambiente y también en la salud de los humanos.1 Este se filtra fácilmente en membranas
respiratorias y gastrointestinales; los vapores de Hg metálico y de sus derivados orgánicos afectan diferentes áreas del cerebro y sus funciones asociadas.2 Las
preocupaciones sobre la exposición tóxica al Hg han motivado la exploración de nuevos métodos para monitorearlo. Técnicas tales como la espectroscopia de
vapor frío, requieren un complicado proceso para el tratamiento de la muestra y resultan costosas.3 Una alternativa para la detección de Hg(II) es el uso de las
nanopartículas (Nps) que proporcionan alta sensibilidad para la detección de iones metálicos. Es por ello que el objetivo de este estudio es desarrollar un sensor
de gran sensibilidad y selectividad basado en Au-Nps para la determinación de Hg(II).
Pasar Hg(II) a Hg(0) con NaBH4
PARTE EXPERIMENTAL Generación Au-Nps
Caracterización Burbujear Hg(0) en la solución Au-Nps
vía ablación láser.
Procedimiento
La generación de Au-Nps es por la
ablación láser de una placa de Au 0,75 60mJ
80mJ
99,99% sumergida en una solución 0,7 100mJ
acuosa de dodecil sulfato de sodio 0,65
120mJ
(SDS). La solución es irradiada por
20 min. 0,6
0,55
Abs
0,5
0,45
La caracterización se hace usando 0,4
las técnicas de: espectroscopía UV-
0,35
Visible y dispersión dinámica de la
luz 0,3
350 450 550 650
λ(nm.)
UV-Vis
Para la determinación de Hg(II) se
emplea un generador de hidruros Obtener los valores de absorbancia.
simple, en donde se usa NaBH4 1,2E+19
0,9 Au-Nps
como agente reductor 60mJ
0,2ppb
1,0E+19 80mJ 0,85
1ppb
100mJ
0,8 5ppb
8,0E+18 120mJ
10ppb
0,75
Distribución
50ppb
6,0E+18 0,7 muestra 1
Una vez que se ha puesto en muestra 2
Abs
0,65
contacto el Hg0 con las soluciones 4,0E+18
muestra 3
de Au-Nps se toman los espectros 0,6
de absorción del sistema. Au-Nps 2,0E+18 0,55
0,5
0,0E+00
0,45
-10,00 10,00 30,00 50,00 70,00 90,00 110,00 130,00 150,00
RESULTADOS Y DISCUSIONES Diámetro (nm.) 0,4
350 400 450 500 550 600 650 700
λ (nm.)
y = 0,026x + 0,025 DLS
R² = 0,983
0,35
• Se optimizaron variables experimentales tales como tiempo de ablación, energía del láser y concentración de SDS;
0,3
con el fin de obtener Au-Nps con los mejores diámetros promedios y distribuciones de tamaño.
0,25
• Las Au-Nps obtenidas presentan una banda de resonancia plasmónica superficial (RPS) característica, a una longitud
0,2
Señal
de onda de 500 nm. La longitud de onda del máximo de RPS no se ve afectada al ponerlas en contacto con Hg0
0,15
0,1
• Cuando las Au-Nps se ponen en contacto con átomos de Hg0 se produce una reacción inmediata entre las especies lo
0,05
que da como resultado una disminución del valor de absorbancia de la Au-Nps con respecto a la medida inicial. Tal
0 como se muestra en la parte experimental. Es por ello que es posible detectar la presencia de Hg2+ en soluciones
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Hg (ppb) acuosas, con solo determinar la variación de la señal de absorbancia; a su vez esto permite la construcción de una
Figura 1: Curva de calibración obtenida para el
curva de calibración para cuantificar el Hg2+ presente, tal como se muestra en la figura 1. El sensor presenta buena
sistema Au-Nps
sensibilidad y un LOD de 175,0 ppt.
CONCLUSIONES
En este trabajo se ha encontrado que el empleo de un sistema Au-Nps es eficiente para la detección de Hg(II) en soluciones acuosas. El sensor presenta buena
sensibilidad y un bajo LOD; lo que hace que éste método pueda ser comparado con los métodos analíticos convencionales de detección de mercurio.
REFERENCIAS
1. Stern, A. H. Environ. Res. 2005. 98, 133-142.
2. Mutter, J.; Naumann, J.; Schneider, R.; Walach, H.; Haley, B. Neuroendocrinol. Lett. 2005, 26, 439-446.
3. Butler, O. T.; Cook, J. M.; Harrington, C. F.; Hill, S. J.; Rieuwerts, J.;Miles, D. L. J. Anal. At. Spectrom. 2006, 21, 217-243.