SÍNTESIS VERDE DE NANOPARTÍCULAS DE ORO Y NANOPARTÍCULAS DE PLATA SOPORTADAS EN GRAFENO PARA APLICACIÓN EN SERS

Abstract

Los sensores basados en la espectroscopía Raman mejorada de superficie (SERS) han ganado gran atención debido a su extrema sensibilidad y fácil implementación, permitiendo ser aplicados para una amplia variedad de problemas que requieren una detección de analitos sensible y dirigida. Por lo que el diseño y síntesis de sustratos posibles de ser ocupados en SERS plantea un reto en la búsqueda de una síntesis sencilla, asequible y amigable con el ambiente. Recientemente se ha utilizado el grafeno como plantillas para la deposición de nanopartículas de oro (AuNPs) y plata (AgNPs), esto permite la formación de un nanocompuesto, maximizando las propiedades atribuibles a cada uno gracias a la interacción de estos dos nanomateriales. Aquí se reporta la síntesis de un solo paso de nanocompositos de material grafénico / nanopartículas de plata y material grafénico / nanopartículas de oro mediante una síntesis en un sistema surfactante/agua/extracto de Anemopsis californica guiada por exfoliación utilizando como surfactante dodecilsulfato de sodio o dodecilsulfosuccinato de sodio. Se muestra la caracterización de los sistemas previamente sintetizados mediante espectroscopia Raman obteniendo las bandas características D, G y 2D. Mediante espectroscopía UV-vis se determinaron los picos de absorción correspondientes a la resonancia del plasmón superficial de nanopartículas de plata y oro (450nm y 560nm respectivamente). Mediante Microscopia Electrónica de Transmisión se determinó la morfología y tamaño de nanopartículas metálicas obtenidas en cada sistema, así como la distribución de las nanopartículas sobre las hojuelas de material grafénico mediante STEM de campo claro y de campo obscuro. Se realizó la caracterización de los nanocompositos como sustratos SERS empleando como molécula señal el azul de metileno, lo que permitió determinar que los substratos sintetizados tienen la capacidad de mejor la señal Raman esperada. Se presenta la caracterización del extracto mediante LC/MS determinando las moléculas principalmente presentes en el extracto de A. californica. Además se determinó la interacción de los principales componentes del extracto con la superficie del material grafénico a través de cálculos DFT-B3LYP/6-31G(d,p) para los cuatro compuestos mayormente presentes en extractos de A. californica (Elemicina, MetilEugenol, alcohol diacetona, y ftalato de dibutilo), así como de los surfactantes utilizados (SDS y AOT) en su interacción con material grafénico. Los resultados permitieron determinar que dichos compuestos son adsorbidos en la superficie del material grafénico mediante interacciones de tipo Van der Waals.