ES2960436T3 - Procedimiento para preparar suspensiones estables de nanopartículas metálicas - Google Patents

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Abstract

Se describe un proceso para preparar suspensiones estables de nanopartículas metálicas mediante una síntesis de nanopartículas metálicas asistida por microondas realizada en un ambiente acuoso a baja temperatura y a presión y atmósfera ambiente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para preparar suspensiones estables de nanopartículas metálicas
Campo de la invención
La presente invención se refiere al campo de los métodos de preparación de suspensiones de partículas metálicas de tamaño nanométrico.
Estado de la técnica
Debido a su versatilidad y a las numerosas áreas en donde encuentran aplicación, las suspensiones de nanopartículas metálicas son de gran interés para la industria.
En particular, en virtud de sus características fisicoquímicas, las nanopartículas metálicas tienen importantes aplicaciones en diversos campos: biomédico, dispositivos ópticos y electrónicos, y catalizadores.
En el sector médico-biológico, dichas nanopartículas son ampliamente estudiadas por sus propiedades antibacterianas y antifúngicas; se informa que el efecto antibacteriano aumenta al aumentar la concentración de metal en la suspensión y para tamaños inferiores a 50 nm.
El efecto antimicrobiano de la plata se puede utilizar en diversos tipos de materiales: prótesis (por ejemplo, hidroxiapatita cargada de plata), materiales plásticos sanitarios, epidermis, materiales para uso dental, acero, baldosas cerámicas, textiles y también para el tratamiento del agua. Se desprende de la bibliografía que existe la necesidad de suspensiones que sean estables en el tiempo, obtenidas a partir de reactivos con bajo impacto ambiental.
Recientemente, se han investigado las nanopartículas de plata para aplicaciones en un campo biomédico más específico; por ejemplo, se han observado interacciones entre nanopartículas de plata y virus como el VIH, demostrando su capacidad para inhibirlos. Además, otros estudios informan de la capacidad de los nanometales para destruir las células tumorales.
Otras aplicaciones que explotan las propiedades ópticas típicas de la plata y de otros metales nobles a escala nanométrica, caracterizadas por el fenómeno de resonancia de plasmón superficial, son la espectroscopia Raman de superficie, los dispositivos y sensores ópticos, la medicina de diagnóstico y la representación biológica mediante imagénes.
Las nanopartículas de plata también se investigan por sus propiedades catalíticas, que son particularmente importantes si se sintetizan junto con otros metales u óxidos (catalizadores soportados).
Las propiedades ópticas y biológicas de las nanopartículas de plata, y la posibilidad de transferir la técnica de síntesis a la industria, dependen principalmente de características tales como: alta concentración, estabilidad de las suspensiones en el tiempo y control de dimensiones. Los métodos propuestos en la bibliografía no pueden satisfacer todos estos requisitos juntos a la vez.
De hecho, ante las innumerables aplicaciones de las nanopartículas de plata, en la técnica actual se encuentran muchos métodos de síntesis que a menudo son capaces de controlar tanto la forma como el tamaño de las partículas.
Sin embargo, en los numerosos estudios publicados se observa que para los sistemas coloidales las concentraciones consideradas son en la mayoría de los casos muy bajas, normalmente entre 0,001 y 0,005 M, incluso si la concentración se define como alta.
Se ha informado de casos con concentraciones de 0,05-0,06 M y un máximo de 0,2 M, pero implican síntesis que consisten en la precipitación del sólido o la presencia de un polímero estabilizante en tal exceso que se forma un compuesto de metalopolímero. Además, rara vez se hace referencia a la estabilidad en el tiempo de los sistemas sintetizados; en un caso, se ha informado de una estabilidad máxima de 24 horas para una concentración 0,2 M.
El uso de bajas concentraciones permite obtener partículas más pequeñas y estables, pero para su uso industrial y escalado es importante poder trabajar con concentraciones medias-altas para que los ciclos de producción sean económicamente ventajosos, sintetizando un sistema concentrado que puede diluirse en etapas posteriores si es necesario.
Además, una mayor concentración permite aprovechar las características crómicas de la plata y potenciar sus propiedades antibacterianas y antifúngicas, ya que permite aplicar suspensiones más concentradas sobre las superficies a tratar.
La optimización de una síntesis realizada a baja concentración es difícil de repetir a mayor concentración sin que surjan problemas de estabilidad y agregación, por lo que cabe destacar que la dificultad que plantea su transferencia a la industria radica en sintetizar sistemas coloidales estables en el tiempo con dimensiones controladas y en alta concentración.
Las suspensiones coloidales de las que se informa en la bibliografía se obtienen o bien directamente mediante el proceso de síntesis o bien mediante un primer paso de síntesis y precipitación del nanopolvo seguido de redispersión en un disolvente en presencia de aditivos [P.K. Khanna et al, Mater. Lett.61 (2007) 3366]; Sin embargo, a este respecto cabe señalar que las nanopartículas se obtienen preferiblemente en suspensión inmediatamente después de la síntesis para mejorar la estabilidad del sistema en el tiempo y facilitar el aumento de escala y evitar la etapa de recuperación, lavado y redispersión del polvo.
Otro aspecto importante a efectos de transferencia a la industria es sin duda el bajo impacto medioambiental y la versatilidad de la síntesis. Por esta razón, se excluyen la mayoría de las síntesis reportadas en varios estudios, tales como síntesis por microemulsión, métodos hidrotermales, síntesis en matrices poliméricas, en fluidos supercríticos, en disolventes orgánicos tóxicos, con la ayuda de agentes reductores de difícil manejo (formaldehído, hidruros) o por métodos radiolíticos.
De la misma manera, los agentes quelantes añadidos a las preparaciones conocidas son frecuentemente compuestos orgánicos poliméricos (PVP, PVA, PAN, almidón) o tensioactivos poco solubles (CTAB, SDS, TOAB) con características fisicoquímicas a menudo poco compatibles con las aplicaciones requeridas y además se utilizan a menudo en cantidades excesivas respecto del metal.
También hay que destacar que a escala industrial la solubilización de los polímeros requiere mucho tiempo.
En la síntesis de nanopartículas generalmente se utilizan agentes quelantes porque pueden ser absorbidos sobre la superficie de la partícula, para limitar su crecimiento durante la reacción y para limitar el fenómeno de coagulación debido al efecto estérico, confiriendo así estabilidad a la suspensión.
En la bibliografía se describen una minoría de síntesis que pueden transferirse a escala industrial, realizadas en agua, en polioles o asistidas por microondas en polioles, en polialcoholes de alto punto de ebullición, incluso utilizando reductores y estabilizadores "verdes" [véase por ejemplo, A. Panaeck et al., J. Phys. Chem. B 110 (2006) 16248; M. Tsuji et al. Coll. Surf. A 293 (2007)185; C.Y. Tai et al. AIChE Journ.. 54 (2008) 445; X. Qiao et al. Coll. Surf. A 256<(2005)>111<] pero, como ya se ha destacado, se trata a menudo de síntesis que incluyen la precipitación y posiblemente>la redispersión del sólido y que, en cualquier caso, presentan concentraciones más bajas.
El artículo "Rapid syntesis of nanoscale coloidal metal clusters by microwave irradiation", (“Síntesis rápida de conglomerados metálicos coloidades de nanoescala mediante irradiación de microondas”) de W. Tu y H. Liu, J. Mater. Chem., 2000, 10 (9), páginas 2207-2211, describe un método para la producción de nanopartículas metálicas en el que los precursores metálicos se disuelven en un disolvente al que se añaden aditivos y reactivos adecuados (por ejemplo, PVP como medio de suspensión, NaOH, ...); la disolución así obtenida se calienta posteriormente a una temperatura preestablecida, provocando la reacción del precursor metálico y la consiguiente formación de nanopartículas metálicas.
Sumario de la invención
Se describen procedimientos para preparar suspensiones estables de nanopartículas metálicas, que funcionan en un ambiente acuoso a baja temperatura y a presión y atmósfera ambientes con calentamiento usando un aparato de microondas.
Breve descripción de las figuras.
Figura 1: muestra la banda de absorción de plasmón intensa y definida de una suspensión según la invención con un 0,5% en peso de Ag (a) y su invariancia en el tiempo (b-c).
Figura 2: muestra imágenes STEM de la suspensión de la figura 1.
Figura 3: muestra la banda de absorción de plasmón intensa y definida de una suspensión según la invención con un 1% en peso de Ag (a) y su invariancia en el tiempo (b-c).
Figura 4: muestra imágenes STEM de la suspensión según la figura 3.
Figura 5: muestra el espectro UV-Visible de una suspensión según la invención con un 2% en peso de plata.
<Figura>6<: muestra, a modo de comparación, el espectro de absorción UV-Visible de una suspensión de Ag no>optimizada.
Figura 7: muestra, a modo de comparación, el espectro de absorción UV-Visible de una suspensión de Ag no optimizada.
<Figura>8<: muestra, a modo de comparación, las bandas de absorción de plasmón de una suspensión con un>0,5% en peso de Ag sintetizada con calentamiento tradicional (a) y con microondas (b).
Figura 9: muestra las bandas de absorción de plasmón de una suspensión según la invención con un 0,2% en peso de Au.
Descripción detallada de la invención
La presente invención permite superar los problemas mediante una síntesis de nanopartículas metálicas asistida por microondas, realizada en una atmósfera acuosa a baja temperatura y a presión y atmósfera ambientes.
La síntesis desarrollada consiste en añadir una sal del metal precursora al medio ambiente de reacción ya calentado a la temperatura de reacción y que contiene un agente reductor, un agente quelante y un catalizador con proporciones molares bien definidas agente quelante/metal, reductor/metal y catalizador/metal.
El término "sales precursoras" significa nitratos, sulfatos, cloruros, acetatos y preferiblemente nitratos para la plata y cloruros para el oro.
El término "nanopartículas metálicas" significa partículas de Au o Ag que tienen dimensiones entre 1 y 100 nm.
Según la invención, la temperatura de reacción está entre 25 y 90°C, en particular 70°C para suspensiones de plata y 90°C para suspensiones de oro.
Por "agentes reductores" según la invención se entiende glucosa, galactosa, maltosa, lactosa, sacarosa, utilizándose preferentemente glucosa.
Como catalizadores se utilizan los siguientes: hidróxidos de metales alcalinos, carbonatos, amoniaco o urea, preferiblemente hidróxidos de metales alcalinos (tales como NaOH), siendo el pH final ligeramente ácido y estando comprendido preferiblemente entre 5 y 5,5 para la plata, pero siendo altamente básico para el oro a aproximadamente 11-12.
El término "agentes quelantes" significa, por ejemplo, alcohol polivinílico PVA, polivinilpirrolidona PVP, laurilsulfato sódico SDS, dodecilbencenosulfonato sódico SDBD, bromuro de cetiltrimetilamonio CTAB, bromuro de tetraoctilamonio TOAB, triton X-100, polietilenglicol PEG, ácido etilendiaminotetraacético. EDTA, almidón, pciclodextrina p-CD, siendo los agentes quelantes preferidos la polivinilpirrolidona y el almidón.
La proporción agente quelante/metal está normalmente comprendida entre 1 y 10, siendo preferentemente 5,5 para la plata y 2,8-3 para el oro.
La proporción agente reductor/metal normalmente está comprendida entre 1 y 5, siendo preferentemente 1 para la<plata y>2<para el oro.>
La proporción catalizador/metal está normalmente comprendida entre 1 y 10, siendo preferentemente 1,4 para la plata y 7,9 para el oro.
El procedimiento presenta varios aspectos que lo hacen fácilmente trasladable a escala industrial: facilidad de aplicación, bajo coste de las materias primas, bajo impacto medioambiental, velocidad de síntesis, versatilidad, obtención de suspensiones estables en el tiempo y altamente concentradas (concentración superior a 0,5 M, es decir, por encima del 5% en peso de sólidos).
Mediante el uso de reactivos eco y biocompatibles como agua (disolvente), glucosa (reductor), polivinilpirrolidona o almidón (agentes quelantes), la reacción puede incluirse dentro de la categoría de "química verde".
La síntesis permite obtener suspensiones coloidales de alta concentración y estables en el tiempo (durante periodos superiores a 7 meses). Las suspensiones así obtenidas tienen dimensiones promedio, medidas mediante la técnica DSL (dispersión dinámica de luz, por sus siglas en inglés), de aproximadamente 20-30 nm y presentan una distribución monodispersa hasta concentraciones de 0,03-0,05 M (3-5% en peso), mientras que para concentraciones superiores se observan distribuciones bimodales. con la presencia de una población de partículas principal de 5-10 nm de tamaño.
La versatilidad del procedimiento permite controlar con precisión el tamaño de partícula y la estabilidad en el tiempo de las suspensiones, incluso a una alta concentración de metal, simplemente cambiando algunos parámetros de síntesis, como la concentración del catalizador y la concentración del reductor.
Las propiedades ópticas son excelentes; en dicho sentido se observa una intensa banda de absorción situada a 400 415 nm debido al fenómeno de resonancia de plasmón superficial, típico de la plata nanoparticulada. La alta intensidad de la banda es una indicación del alto rendimiento de la reacción y del tamaño nanométrico de las partículas.
Durante el tiempo de envejecimiento actualmente considerado de 9 meses, no hubo variaciones apreciables ni en las propiedades ópticas ni en los tamaños promedio, siendo esto indicativo de la estabilidad de la suspensión y de que no se verificaron fenómenos de precipitación.
El reactor de microondas empleado está equipado con un dispositivo en línea para controlar la temperatura y aplicar una potencia continua o pulsada. El uso de microondas es fundamental para asegurar la homogeneidad y uniformidad del calentamiento en todo el volumen y obtener suspensiones con mejor estabilidad en el tiempo y menor tamaño de partícula. La presencia de heterogeneidad de temperatura en el volumen de disolvente, que a menudo se encuentra con el calentamiento tradicional, da lugar a suspensiones con tamaños más grandes y estabilidad reducida en el tiempo. Además, este tipo de calentamiento facilita el escalado de procesos en continuo.
Los tiempos de reacción muy breves, de unos cinco minutos, han facilitado la transferencia a la industria, que ya se ha realizado con éxito en forma de pruebas preliminares en un sistema de microondas capaz de funcionar en flujo continuo. En este sistema los problemas de escalado son limitados y, debido al flujo continuo, se pueden procesar pequeños volúmenes cada vez, evitando así los problemas comunes de penetración de microondas en grandes volúmenes de líquido, típicos de los reactores industriales discontinuos por lotes (no continuos).
En comparación con el estado de la técnica conocido, el procedimiento de la invención engloba, por lo tanto:
a) El uso del calentamiento por microondas en la síntesis acuosa de nanopartículas metálicas en presencia de glucosa y NaOH.
b) La obtención únicamente de nanopartículas metálicas en suspensión monodispersa, de tamaño comprendido<entre>10<y>100<nm según la concentración utilizada, y de excelente calidad óptica.>
c) La obtención de suspensiones coloidales estables (sin fenómenos de precipitación) a alta concentración (0,5 M igual a 5% en peso), siendo ésta muy superior a las concentraciones máximas reportadas en la literatura para suspensiones coloidales del mismo tipo
d) La síntesis con impacto ambiental nulo, debido al uso de reactivos totalmente "verdes": agua, glucosa, PVP o almidón, nitrato de plata.
e) La excelente estabilidad de las suspensiones a lo largo del tiempo, es decir, por períodos superiores a 9 meses, en el sentido de mantener inalteradas las propiedades ópticas (banda de absorción UV-Visible) y las propiedades dimensionales (verificadas con técnica DLS y SEM-STEM-TEM).
f) La transferencia fácil a la industria en virtud de las características de simplicidad del procedimiento, el carácter "verde" de los reactivos y el bajo coste de las materias primas. La transferencia a la industria también se ve facilitada por la estabilidad a largo plazo de las suspensiones y por la alta concentración alcanzable, garantizándose además unas dimensiones óptimas
Ejemplo 1
Preparación de una suspensión de nanopartículas de Ag al 0,5% en peso.
Se disuelven 2,76 g de PVP k25 (Mwa = 29000) en 70 ml de agua. Por separado se preparan dos disoluciones: una de AgNO30,26 M (0,75 g de sal en 17 ml de agua) y otra de d(+)glucosa 1,11 M (0,80 g de glucosa en 4 ml de agua).
A la disolución de PVP se le añade la disolución de glucosa y 0,25 g de NaOH, y a continuación se calienta con<microondas a 70°C, ajustando la potencia a un máximo de>200<W.>
Cuando el sistema alcanza los 70°C, se inyecta la disolución acuosa de AgNO3 y se deja que la reacción prosiga durante 3 minutos. Las proporciones molares utilizadas son las siguientes: nPVP/nAgNO3 = 5,5; nNaOH/nAgNO3 = 1,4; nGlucosa/nAgNO3 = 1.
Al agregar AgNO3 la disolución se vuelve inmediatamente de color marrón con reflejos amarillos intensos. No se observa precipitado.
La concentración en peso de Ag0 es 0,5% en peso igual a una concentración 0,05 M de AgNO3.
La banda de absorción UV-Visible es muy estrecha y presenta un solo máximo a 412 nm, no existiendo otras bandas<(figura>1<(curva (a)).>
La estabilidad en el tiempo de la suspensión así preparada es de al menos 9 meses. Al cabo de 9 meses no se observan cambios significativos ni en las propiedades ópticas (UV-Visible, figura 1 (curvas (b) y (c)) ni en el tamaño de las partículas (DLS), lo que indica que el número y las dimensiones de las partículas en suspensión no cambian con el tiempo. Los análisis STEM y DLS confirman la presencia de partículas con un diámetro promedio de alrededor de 30 nm y baja polidispersión (PDI = 0,20).
Ejemplo 2
Preparación de una suspensión de nanopartículas de Ag al 1% en peso.
Se disuelven 5,52 g de PVP k25 (Mwa = 29000) en 65 ml de agua. Por separado se preparan dos disoluciones: una 0,52 M de AgNO3 (1,50 g de sal disuelta en 17 ml de agua) y otra de d(+)glucosa 2,2 M (1,59 g de glucosa en 4 ml de agua).
A la disolución de PVP se añaden la disolución de glucosa y 0,49 g de NaOH, y a continuación se calienta en microondas a 70°C, ajustando la potencia a un máximo de 200W. Cuando el sistema alcanza los 70°C, se inyecta la disolución acuosa de AgNO3 y se deja que la reacción prosiga durante 3 minutos. Las relaciones molares utilizadas son las siguientes: nPVP/nAgNO3 = 5,5; nNaOH/nAgNO3 = 1,4; nGlucosa/nAgNO3 = 1.
Al agregar AgNO3 la disolución adquiere inmediatamente un color marrón oscuro con intensos reflejos amarillos. No se observa precipitado.
La concentración en peso de Ag0 es 1% en peso igual a una concentración 0,1 M de AgNO3. La banda de absorción UV-Visible es muy estrecha y presenta sólo un máximo a 414 nm, no existiendo otras bandas (figura 3a).
La estabilidad en el tiempo de la suspensión así preparada es de al menos 9 meses.
A medida que la suspensión envejece, no se observan cambios significativos ni en las propiedades ópticas (UV-visible, figura 3b-c) ni en el tamaño de las partículas (DLS), lo que indica que el número y las dimensiones de las partículas en suspensión no cambian. con el tiempo.
Los análisis STEM (figura 4) y DLS confirman la presencia de partículas con un diámetro promedio de alrededor de 35 nm y distribución bimodal (PDI = 0,45); de hecho, se observa una fracción de partículas a 10-15 nm con un tamaño superior a 30-50 nm.
Ejemplo 3
Preparación de una suspensión de nanopartículas de Ag al 2% en peso.
Se disuelven 11,02 g de PVP k25 (Mwa = 29000) en 60 ml de agua. Por separado se preparan dos disoluciones: una<de AgNO3 (2,99 g de sal disuelta en>8<ml de agua, 2,2 M) y otra de d(+)glucosa (3,17 g de glucosa en>8<ml de agua,>2,2 M).
Se añaden la disolución de glucosa y 0,99 g de NaOH a la disolución de PVP, y a continuación se calienta en microondas hasta 70°C, ajustando la potencia a un máximo de 200W. Cuando el sistema alcanza los 70 °C, se inyecta la disolución acuosa de AgNO3 y se deja que la reacción prosiga durante 3 minutos. Las proporciones molares utilizadas son las siguientes: nPVP (en unidades repetitivas)/nAgNO3 = 5,5; nNaOH/nAgNO3 = 1,4; nGlucosa/nAgNO3<=>1<.>
Tras la adición de AgNO3, la disolución adquiere inmediatamente un color marrón muy oscuro con reflejos amarillo oscuro. No se observa precipitado.
La concentración en peso de Ag0 es 2% en peso igual a una concentración de AgNO30,2 M. La banda de absorción UV-Visible está a 406 nm (figura 5). Los análisis DLS indican la presencia de partículas con diámetro promedio alrededor de 45 nm y distribución bimodal con PDI = 0,40.
La estabilidad en el tiempo de la suspensión así preparada es de al menos 1 mes.
Ejemplo 4
Preparación de una suspensión al 2% en peso con proporciones molares PVP/ AgNO3 y nGlucosa/nAgNO3 no optimizadas
Se disuelven 3,78 g de PVP k25 (Mwa = 29000), 5,35 g de d(+)glucosa y 0,83 g de NaOH en 60 ml de agua. Por separado se prepara una disolución de AgNO3 (2,52 g de sal disueltos en 20 ml de agua).
La disolución de PVP y glucosa se calienta hasta 60°C, se añade la disolución de AgNOs y se deja que la reacción prosiga durante 10 minutos. Las proporciones molares utilizadas son las siguientes: nPVP (en unidades repetitivas)/nAgNO3 = 2,2; nNaOH/nAgNO3 = 1,4; nGlucosa/nAgNO3 = 2.
Al agregar AgNO3, la disolución se vuelve opalescente, luego inmediatamente se vuelve de color verde grisáceo y se forma instantáneamente un precipitado gris.
La concentración en peso de Ag0 es 2% en peso igual a una concentración de AgNO30,2 M. En el espectro UV-Visible<se observa una banda posicionada a 405 nm de baja intensidad y de forma ancha (figura>6<). La intensidad reducida>se debe a la formación de partículas de gran tamaño que generan una señal de resonancia de plasmón débil; Además, la fracción precipitada no proporciona absorbancia.
En el análisis DLS aparecen tamaños promedio de 200 nm con una distribución altamente polidispersa (PDI=0,7).
Ejemplo 5
Preparación de una suspensión de nanopartículas de Ag al 1% en peso con una proporción nNaOH/nAgNO3 no optimizada
Se disuelven 5,52 g de PVP k25 (Mwa = 29000) en 65 ml de agua. Por separado, se preparan dos disoluciones: una<de AgNO3 (1,50 g de sal disuelta en 17 ml de agua, 0,52 M) y otra de d(+)glucosa (>1<,59 g de glucosa en 4 ml de agua,>2,2 M).
Se añaden la disolución de glucosa y 1,41 g de NaOH a la disolución de PVP, y a continuación se calienta en microondas hasta 70°C, ajustando la potencia a un máximo de 200W. Cuando el sistema alcanza los 70 °C, se inyecta<la disolución acuosa de AgNO>3<y se deja que la reacción prosiga durante 3 minutos. Las proporciones molares>utilizadas son las siguientes: nPVP/nAgNO3 = 5,5; nNaOH/nAgNO3 = 4; nGlucosa/nAgNO3 = 1.
Tras la adición de AgNO, la disolución se vuelve inmediatamente de color verde grisáceo, mostrando una fuerte opalescencia y un precipitado en la base.
La concentración en peso de Ag0 es 1% en peso igual a una concentración de AgNO30,1 M. La banda de absorción UV-Visible es ancha y poco intensa, lo que indica la presencia de partículas grandes incapaces de producir fenómenos de resonancia de plasmón superficial (figura 7). Los tamaños promedio obtenidos por DLS son 290 nm con distribución bimodal y PDI = 0,5.
Ejemplo 6
Preparación de una suspensión de nanopartículas Ag al 0,5% en peso con calentamiento tradicional (no según la invención)
Se disuelven 2,76 g de PVP k25 (Mwa = 29000) en 70 ml de agua. Por separado, se preparan dos disoluciones: una de AgNO30,26 M (0,75 g de sal en 17 ml de agua) y otra de d(+)glucosa 1,11 M (0,80 g de glucosa en 4 ml de agua). Se añaden la disolución de glucosa y 0,25 g de NaOH a la disolución de PVP, y a continuación se calienta con una placa hasta 70°C, manteniendo todo el sistema bajo agitación magnética. Cuando el sistema alcanza los 70 °C, se inyecta la disolución acuosa de AgNO3 y se deja que la reacción prosiga durante 3 minutos. Las proporciones molares utilizadas son las siguientes: nPVP/nAgNO3 = 5,5; nNaOH/nAgNO3 = 1,4; nGlucosa/nAgNO3 = 1. Al añadir AgNO3, la disolución inmediatamente adquiere un color verde grisáceo con una fuerte opalescencia y no se ven reflejos amarillos. La concentración en peso de Ag0 es 0,5% en peso igual a una concentración de AgNO30,05 M.
La suspensión es estable durante aproximadamente 10 días, después de lo cual precipita el sólido.
<La banda de absorción UV-Visible es estrecha y presenta un máximo a 410 nm (figura>8<a), sin embargo, al compararla con la banda obtenida con la misma muestra, pero sintetizada usando microondas (figura>8<b), se observa una menor>intensidad, siendo este fenómeno debido a la presencia de menos partículas dando el fenómeno de resonancia de plasmón.
Los análisis DLS muestran partículas con un diámetro promedio de alrededor de 60 nm y una mayor polidispersión en comparación con la muestra correspondiente sintetizada mediante microondas (PDI = 0,3).
Ejemplo 7
Preparación de una suspensión de nanopartículas de Au al 0,2% en peso.
Se disuelven 2,35 g de PVP k25 (Mwa = 29000) en 100 ml de agua. A esta disolución se le añaden 0,40 g de glucosa y 0,35 g de NaOH, y a continuación se calienta en microondas hasta 90°C, ajustando la potencia a un máximo de 350W.
Cuando el sistema alcanza los 90°C, se inyectan 0,72 g de una disolución de HAuCU al 30% en peso de Au y se deja que la reacción prosiga durante 5 minutos. Las proporciones molares utilizadas son las siguientes: nPVP/nAgNO3 = 2<,>8<; nNaOH/nAgNO3 = 7,9; nGlucosa/nAgNO3 =>2<.>
T ras la adición del precursor, la disolución adquiere inmediatamente un color púrpura rojizo. No se observa precipitado. La concentración en peso de Au0 es 0,2% en peso igual a una concentración de HAuCU 0,01 M.
La banda de absorción UV-visible es típica del oro nanométrico y está situada a 525 nm (figura 9). Los análisis DLS de las partículas muestran un diámetro promedio de unos 15 nm y un PDI = 0,3.

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para preparar suspensiones estables de nanopartículas metálicas elegidas entre Au y Ag de tamaño<comprendido entre>1<y>100<nm, en el que se coloca una sal precursora del metal en un ambiente de reacción acuoso,>ya calentado a través de un horno de microondas a la temperatura de reacción, y que contiene un agente reductor, un agente quelante y un catalizador, en el que:
- dicha temperatura de reacción está comprendida entre 25 y 90°C;
- dicha sal precursora se selecciona entre nitratos, sulfatos, cloruros y acetatos de dichos metales; - dicho agente reductor se selecciona entre glucosa, galactosa, maltosa, lactosa y sacarosa; y
- dicho catalizador se selecciona entre hidróxidos de metal alcalino, carbonatos, amoniaco y urea.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la temperatura es de 70 °C para suspensiones de Ag y de 90 °C para suspensiones de Au.
3. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en donde el quelante se elige entre: alcohol polivinílico PVA, polivinilpirrolidona PVP, laurilsulfato sódico SDS, dodecilbencenosulfonato sódico SDBS, bromuro de cetiltrimetilamonio CTAB, bromuro de tetraoctilamonio TOAB, tritón X-100, polietilenglicol PEG, ácido etilendiaminotetraacético EDTA, almidón, p-ciclodextrina p-CD.
4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la relación molar agente<quelante/metal está comprendida entre>1<y>10<.>
5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que dicha proporción es 5,5 para la plata y 2,8-3 para el oro.
6<. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la proporción molar agente reductor/metal es>1<para plata y>2<para oro.>
7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la proporción molar catalizador/metal es 1,4 para la plata y 7,9 para el oro.
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