The coordination chemistry at gold nanoparticles

Abstract

Nas nanopartículas de ouro, as propriedades químicas e físicas são ditadas principalmente pelos átomos da superfície, os quais podem interagir com espécies doadoras-aceitadoras, ou ligantes, da mesma forma que os complexos metálicos correspondentes. Além disso, os elétrons podem entrar em ressonância com a luz incidente dando origem aos plasmons de superfície, que levam à intensificação do campo elétrico local e ao efeito SERS, proporcionando uma ampla variedade de aplicações na química, biologia e nanotecnologia. Ligantes de ponte, multifuncionais, podem ser usados para intermediar a ligação de íons metálicos aos átomos de ouro da superfície. Essa estratégia permite controlar a estabilização em solução através das cargas dos complexos metálicos, acrescentando, ao mesmo tempo, novas características químicas e maior funcionalidade às nanopartículas modificadas. Dessa forma, uma nova química de coordenação pode ser vislumbrada, combinando nanopartículas metálicas, como as de ouro, e complexos, à luz da química supramolecular e dos efeitos de ressonância plasmônica de superfície.In gold nanoparticles the surface metal atoms play a major role, determining their chemical and physical properties by interacting with donor-acceptor species or ligands in a similar way as the related metal complexes. In addition, coherent oscillations of the metal electrons in resonance with the frequency of the exciting light give rise to localized surface plasmons responsible for an enhancement of the local electric field and SERS effect, allowing a wide range of applications in chemistry, biology and nanotechnology. Multifunctional bridging ligands can be employed for simultaneously binding metal ions and surface atoms. The attractive point of this approach is the possibility of exploiting the charge controlled stabilization by the metal complexes, while imparting new characteristics and properties to the modified nanoparticles. As a matter of fact, a new, exciting field of coordination chemistry can be envisaged, combining metal nanoparticles and metal complexes, in the light of supramolecular and surface plasmon resonance effects.

Ressonância de plasmon de superfície localizado e aplicação em biossensores e células solares

“…Como consequência dos diferentes tamanhos e formatos, a interação do campo eletromagnético proveniente da luz visível ocorre longitudinalmente e transversalmente ao longo da nanoestrutura plasmônica, resultando em diferentes espectros de extinção. [83][84][85][86][87][88][89][90][91][92][93] 102 desenvolveram um biossensor LSPR usando um arranjo de nanopartículas de cobre sobre nanopartículas de sílica para imobilização de moléculas alvo de DNA, alcançando um LOD de 10 fmol L -1 . Marinakos et al 97 utilizaram nanobastões de ouro quimisorvidos em vidro para detecção de estreptavidina devido à sua alta afinidade às moléculas de biotina, conseguindo um LOD de 94 pmol L -1 .…”

Modified glassy carbon electrode with AuNPs using cis-[RuCl(dppb)(bipy)(4-vpy)]+ as crossed linking agent

“…After addition of [RuCl(dppb)(bipy)(4-vpy)] + (4 Â 10 À4 mol L À1 in acetone) to the colloidal suspension of AuNPs (0.05 mol L À1 ), it was observed an enlarged band, centralized at 629 nm, with significant decrease of the original plasmon band of AuNPs À at 520 mn. The polarization of the conduction electron oscillations in adjacent AuNPs causes a red-shift on the plasmon absorbance, attributed to the coupling of plasmon absorbance of the particles [46,47]. Additional amounts of [RuCl(dppb)(bipy)(4-vpy)] + decrease the plasmon band even more, until the metal-ligand charge transfer (MLCT) of the ruthenium complex arises at 410 nm.…”

Application of Surface Plasmon Resonance Based on a Metal Nanoparticle

“…DDA has been applied to a broad range of problems, including interstellar and interplanetary dust grains, ice crystals in the atmosphere, human blood cells, surface features of semiconductors, metal nanoparticles and their aggregates, and more. The DDA was first introduced by Purcell and Pennypacker [26] (a) (…”

“…Below, we briefly describe the main characteristics of DDA and its numerical implementation, namely, the DDSCAT cod 1 . For a full description of DDA and DDSCAT [23], the reader can consult refs [24][25][26][27][28].…”