Synthesis of oxocarbon-encapsulated gold nanoparticles with blue-shifted localized surface plasmon resonance by pulsed laser ablation in water with CO₂absorbers

Abstract

Colloidal suspensions of oxocarbon-encapsulated gold nanoparticles have been synthesized in a one-step procedure by pulsed-laser ablation (PLA) at 532 nm of a solid gold target placed in aqueous solution containing CO2 absorbers, but without any stabilizing agent. Multi-wavelength surface enhanced Raman spectroscopy allows the identification of adsorbed amorphous carbon and graphite, Au-carbonyl, Au coordinated CO2-derived bicarbonates/carbonates and hydroxyl groups around the AuNPs core. Scanning electron microscopy, energy dispersive x-ray analysis and high resolution transmission electron microscopy highlight the organic shell structure around the crystalline metal core. The stability of the colloidal solution of nanocomposites (NCs) seems to be driven by solvation forces and is achieved only in neutral or basic pH using monovalent hydroxide counter-ions (NaOH, KOH). The NCs are characterized by a blue shift of the localized surface plasmon resonance (LSPR) band typical of metal-ligand stabilization by terminal π-back bonding, attributed to a core charging effect caused by Au-carbonyls. Total organic carbon measurements detect the final content of organic carbon in the colloidal solution of NCs that is about six times higher than the value of the water solution used to perform PLA. The colloidal dispersions of NCs are stable for months and are applied as analytical probes in amino glycoside antibiotic LSPR based sensing.

Síntese Em Sistemas Microfluídicos De Nanopartículas De Cdte E De Ag Para Estudo Qualitativo De Interação Em Fluxo E Preparação De Filmes Finos Desses Nanomateriais

“…A síntese de estruturas metálicas é normalmente baseada em técnicas químicas ou físicas. As técnicas físicas envolvem frequentemente a deposição de um metal diretamente a partir da mesma fonte de metal que é evaporada e depois depositada em substratos apropriados ou por meio da técnica da ablação laser (ROSSO et al, 2016). Geralmente as nanopartículas metálicas são produzidas por métodos químicos que envolvem a redução de sal do metal nobre por um agente redutor, tais como, tartarato de sódio de potássio, citrato de sódio ou borohidreto de sódio, com mencionado anteriormente (LI e Liu, 2008;PANDOLI et al, 2011;CONDE et al, 2014;NAIR et al, 2014).…”

Estudos Espectroscópicos De Fluorquinolonas E Seus Complexos De Cobre(ii): Interação Com Micelas, Lipossomas E Nanocompósitos De Ouro

“…Representação esquemática do método de ablação a laser, mostrando os principais componentes (modificado de Palazzo et al, 2017). Imagem HRSTEM e análise elementar de EDX (Espectroscopia de raios X por dispersão em energia) do mesmo AuNC [Del Rosso, 2016] Figura 4.4. Esquema do funcionamento do espectrofotômetro (retirado da Tese de Doutorado de Romero, 2013).…”

“…Para o cálculo da concentração de AuNCs usadas na titulação, fizemos as contas considerando que a absorbância é 1 em 518 nm quando a concentração de AuNCs é 30 mg L -1 , ou 30 ppm [Del Rosso, 2016]. Para obter o coeficiente de extinção molar (M -1 cm -1 ), calculamos o número de partículas de ouro em um grama, usando a densidade do ouro, 19,3 g cm -3 , e o volume de uma partícula de ouro de 5 nm de diâmetro.…”

“…A pesquisa relacionada com nanopartículas de ouro sintetizadas por ablação a laser vem se intensificando [Del Rosso et al, 2018;Del Rosso et al, 2016;Palazzo et al, 2017;Amjadi e Farzampour, 2013;Amendola et al, 2006]. Nesta seção utilizamos absorção UV-Vis e fluorescência para estudar as propriedades ópticas e os mecanismos de interação de FQs com os AuNCs.…”

“…Por exemplo, para produzir 1 mg de nanopartículas da maioria de materiais nobres, se requer 10 5 pulsos de laser, correspondentes a uma ablação da ordem de 20 minutos trabalhando em 10 Hz (laser de nanossegundos ou picossegundos)[Amendola and Meneghetti, 2009].AFig. 3.8 mostra o esquema da técnica, consistindo num laser pulsado, um sistema de óptica de focalização e um recipiente contendo a placa do metal, o qual é colocado na proximidade do foco.Em nosso caso, foram utilizadas nanopartículas de ouro sintetizadas por este método em água, mediante introdução de absorventes de CO2 na solução, formando AuNPs cobertas de oxocarbonos, que denominamos nanocompósitos (AuNCs).Esta camada de oxocarbonos é criada durante o processo de irradiação do laser sobre o ouro puro sólido, mostrando estabilidade constante durante meses sob condições adequadas[Del Rosso et al, 2016].Existem diversas técnicas para a síntese de nanopartículas de ouro. Entre as mais utilizadas temos métodos químicos e físicos.…”