I cluster metallici nanostrutturati rivestono grande interesse per le loro proprietà ottiche, elettroniche e catalitiche. In particolare i colloidi di metalli preziosi come argento ed oro vengono utilizzati come substrati attivi nella spettroscopia SERS (Surface-Enhanced Raman Scattering). Questa tecnica, basata sull'adsorbimento di molecole organiche su superfici metalliche cariche, fornisce informazioni sulla struttura di molecole adsorbite anche a concentrazioni molto basse. La SERS pertanto risulta particolarmente utile in studi analitici di molecole scarsamente solubili in acqua. Questo lavoro riguarda la preparazione di nanoparticelle colloidali di Ag in soluzione acquosa mediante riduzione indotta da radiolisi gamma di soluzioni diluite di AgNO3. L'induzione del processo di riduzione di Ag+ ad Ag° avviene principalmente tramite le specie radiolitiche riducenti e-aq ed H.. Alcoli, come t-BuOH e i-PrOH, sono utilizzati come catturatori di radicali .OH. Nel caso del 2-PrOH si ottiene anche un aumento della resa di produzione di aggregati metallici poiché il radicale iso-propile interviene nel processo di riduzione degli ioni Ag+. Le nanoparticelle colloidali sono state caratterizzate mediante spettroscopia UV-Vis e microscopia elettronica di scansione (SEM). Le soluzioni irradiate mostrano un massimo di assorbimento a ca. 400 nm, la cui intensità e larghezza sono direttamente correlate alla resa di riduzione ed alla morfologia delle nanoparticelle. I suddetti parametri risultano essere dipendenti sia dalla [Ag+] iniziale sia dalla dose conferita (vedi figura). Si sono ottenuti i migliori risultati, anche per quanto riguarda la stabilità, con dosi di irradiamento di 50-100 Gy e concentrazioni di AgNO3 0.1-0.2 mM. In queste condizioni inoltre la morfologia dei campioni e' risultata compatibile col loro impiego nella spettroscopia SERS. In conclusione la produzione di nanoparticelle di Ag mediante radiolisi rappresenta un approccio innovativo nell'ambito della SERS. Infatti, a differenza dei metodi chimici di riduzione, si evita la presenza di sostanze chimiche che possono interferire con lo spettro SERS del campione in esame. Inoltre la stabilità del colloide ottenuto non richiede l'aggiunta di sostanze stabilizzanti o aggreganti.
Nanoparticelle di Ag generate mediante radiolisi gamma: applicazioni nella spettroscopia SERS
Maurizio Tamba;Armida Torreggiani;Mila D'Angelantonio;
2006
Abstract
I cluster metallici nanostrutturati rivestono grande interesse per le loro proprietà ottiche, elettroniche e catalitiche. In particolare i colloidi di metalli preziosi come argento ed oro vengono utilizzati come substrati attivi nella spettroscopia SERS (Surface-Enhanced Raman Scattering). Questa tecnica, basata sull'adsorbimento di molecole organiche su superfici metalliche cariche, fornisce informazioni sulla struttura di molecole adsorbite anche a concentrazioni molto basse. La SERS pertanto risulta particolarmente utile in studi analitici di molecole scarsamente solubili in acqua. Questo lavoro riguarda la preparazione di nanoparticelle colloidali di Ag in soluzione acquosa mediante riduzione indotta da radiolisi gamma di soluzioni diluite di AgNO3. L'induzione del processo di riduzione di Ag+ ad Ag° avviene principalmente tramite le specie radiolitiche riducenti e-aq ed H.. Alcoli, come t-BuOH e i-PrOH, sono utilizzati come catturatori di radicali .OH. Nel caso del 2-PrOH si ottiene anche un aumento della resa di produzione di aggregati metallici poiché il radicale iso-propile interviene nel processo di riduzione degli ioni Ag+. Le nanoparticelle colloidali sono state caratterizzate mediante spettroscopia UV-Vis e microscopia elettronica di scansione (SEM). Le soluzioni irradiate mostrano un massimo di assorbimento a ca. 400 nm, la cui intensità e larghezza sono direttamente correlate alla resa di riduzione ed alla morfologia delle nanoparticelle. I suddetti parametri risultano essere dipendenti sia dalla [Ag+] iniziale sia dalla dose conferita (vedi figura). Si sono ottenuti i migliori risultati, anche per quanto riguarda la stabilità, con dosi di irradiamento di 50-100 Gy e concentrazioni di AgNO3 0.1-0.2 mM. In queste condizioni inoltre la morfologia dei campioni e' risultata compatibile col loro impiego nella spettroscopia SERS. In conclusione la produzione di nanoparticelle di Ag mediante radiolisi rappresenta un approccio innovativo nell'ambito della SERS. Infatti, a differenza dei metodi chimici di riduzione, si evita la presenza di sostanze chimiche che possono interferire con lo spettro SERS del campione in esame. Inoltre la stabilità del colloide ottenuto non richiede l'aggiunta di sostanze stabilizzanti o aggreganti.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
