Or col·loïdal
L'or col·loïdal és un sol o suspensió col·loïdal de nanopartícules d'or en un fluid, generalment aigua.[1] El col·loide sol ser de color vermell vi (per a partícules esfèriques de menys de 100 nm) o blau/violet (per a partícules esfèriques més grans o nanobarres).[2] A causa de les seves propietats òptiques,[3] electròniques i de reconeixement molecular, les nanopartícules d'or són objecte d'investigació substancial, amb moltes aplicacions potencials o promeses en una gran varietat d'àrees, com ara microscòpia electrònica, electrònica,[4] nanotecnologia i materials, ciència,[5] i biomedicina.[6][7][8]
Les propietats de les nanopartícules d'or col·loïdal, i per tant les seves aplicacions potencials, depenen molt de la seva mida i forma.[9] Per exemple, les partícules semblants a varetes tenen un pic d'absorció transversal i longitudinal, i l'anisotropia de la forma afecta el seu auto-assemblatge.[10]
Propietats físiques[modifica]
Òptic[modifica]
L'or col·loïdal ha estat utilitzat pels artistes durant segles a causa de les interaccions de les nanopartícules amb la llum visible. Les nanopartícules d'or absorbeixen i dispersen la llum [11] donant com a resultat colors que van des de vermells vibrants (partícules més petites) fins a blaus fins al negre i finalment fins a clars i incolors (partícules més grans), depenent de la mida de la partícula, la forma, l'índex de refracció local i l'estat d'agregació. Aquests colors es produeixen a causa d'un fenomen anomenat ressonància plasmònica de superfície localitzada (LSPR), en què els electrons de conducció a la superfície de la nanopartícula oscil·len en ressonància amb la llum incident.
Efecte de la mida, la forma, la composició i l'entorn[modifica]
Com a regla general, la longitud d'ona de la llum absorbida augmenta en funció de l'augment de la mida de les nanopartícules.[12] Tant la freqüència com la intensitat de ressonància del plasmó superficial observades depenen de la mida, la composició de la forma i l'entorn de les nanopartícules. Aquest fenomen es pot quantificar mitjançant l'ús de la teoria de dispersió de Mie per a nanopartícules d'or esfèriques. Les nanopartícules amb mides entre 30 i 100 nm de diàmetre es poden detectar fàcilment amb un microscopi i les partícules amb una mida de 40 nm fins i tot es poden detectar a simple vista quan la concentració de les partícules és de 10-4 M o més. La dispersió de nanopartícules de 60 nm és aproximadament 105 vegades més forta que l'emissió d'una molècula de fluoresceïna.[13]
Efecte de l'índex de refracció local[modifica]
Els canvis en el color aparent d'una solució de nanopartícules d'or també poden ser causats per l'entorn en què està suspès l'or col·loïdal [14][15] Les propietats òptiques de les nanopartícules d'or depenen de l'índex de refracció prop de la superfície de la nanopartícula, per tant, tant les molècules directament units a la superfície de la nanopartícules (és a dir, lligands de nanopartícules) i/o el dissolvent de nanopartícules, tots dos poden influir en les característiques òptiques observades.[14] A mesura que augmenta l'índex de refracció prop de la superfície d'or, el NP LSPR canviarà a longituds d'ona més llargues [15] A més de l'entorn del dissolvent, el pic d'extinció es pot ajustar recobrint les nanopartícules amb closques no conductores com sílice, biomolècules o òxid d'alumini.[16]
Referències[modifica]
- ↑ Voliani, Valerio. Gold Nanoparticles: An Introduction to Synthesis, Properties and Applications. De Gruyter, 2020-04-20. DOI 10.1515/9781501511455. ISBN 978-1-5015-1145-5.
- ↑ Chemical Reviews, 113, 3, març 2013, pàg. 1904–2074. DOI: 10.1021/cr300143v. PMID: 23432378.
- ↑ Sreekumar, S.; Shah, N.; Mondol, J.; Hewitt, N.; Chakrabarti, S. Nano Futures, 103, 2, febrer 2022, pàg. 504–515. Bibcode: 2022NanoF...6b2002S. DOI: 10.1088/2399-1984/ac57f7.[Enllaç no actiu]
- ↑ Gorji, Saleh; Cheong, Kuan Yew Applied Physics A, 118, 1, 2015, pàg. 315–325. Bibcode: 2015ApPhA.118..315G. DOI: 10.1007/s00339-014-8733-4.
- ↑ Torres-Torres, D.; Trejo-Valdez, M.; Castañeda, L.; Torres-Torres, C.; Tamayo-Rivera, L. (en anglès) Optics Express, 18, 16, 02-08-2010, pàg. 16406–16417. Bibcode: 2010OExpr..1816406T. DOI: 10.1364/OE.18.016406. ISSN: 1094-4087. PMID: 20721027 [Consulta: lliure].
- ↑ Chemical Reviews, 115, 19, octubre 2015, pàg. 10410–88. DOI: 10.1021/acs.chemrev.5b00193. PMID: 26293344.
- ↑ Rao, C. N. Ramachandra; Kulkarni, Giridhar U.; Thomas, P. John; Edwards, Peter P. Chemical Society Reviews, 29, 1, 2000, pàg. 27–35. DOI: 10.1039/A904518J.
- ↑ Chemical Society Reviews, 41, 7, abril 2012, pàg. 2740–79. DOI: 10.1039/c1cs15237h. PMC: 5876014. PMID: 22109657.
- ↑ «Còpia arxivada». Plasmonics, 6, 3, 2011, pàg. 491–506. Arxivat de l'original el 2017-08-09. DOI: 10.1007/s11468-011-9228-1 [Consulta: 20 juliol 2023].
- ↑ Sharma, Vivek; Park, Kyoungweon; Srinivasarao, Mohan Materials Science and Engineering: R: Reports, 65, 1–3, 2009, pàg. 1–38. DOI: 10.1016/j.mser.2009.02.002.
- ↑ Anderson, Michele L.; Morris, Catherine A.; Stroud, Rhonda M.; Merzbacher, Celia I.; Rolison, Debra R. Langmuir, 15, 3, 01-02-1999, pàg. 674–681. DOI: 10.1021/la980784i.
- ↑ Link, Stephan; El-Sayed, Mostafa A. The Journal of Physical Chemistry B, 103, 21, 01-05-1999, pàg. 4212–4217. DOI: 10.1021/jp984796o.
- ↑ Huang, Xiaohua; Jain, Prashant K; El-Sayed, Ivan H; El-Sayed, Mostafa A (en anglès) Nanomedicine, 2, 5, octubre 2007, pàg. 681–693. DOI: 10.2217/17435889.2.5.681. ISSN: 1743-5889. PMID: 17976030.
- ↑ 14,0 14,1 Ghosh, Sujit Kumar; Nath, Sudip; Kundu, Subrata; Esumi, Kunio; Pal, Tarasankar The Journal of Physical Chemistry B, 108, 37, 01-09-2004, pàg. 13963–13971. DOI: 10.1021/jp047021q.
- ↑ 15,0 15,1 Underwood, Sylvia; Mulvaney, Paul Langmuir, 10, 10, 01-10-1994, pàg. 3427–3430. DOI: 10.1021/la00022a011.
- ↑ Xing, Shuangxi; Tan, Li Huey; Yang, Miaoxin; Pan, Ming; Lv, Yunbo Journal of Materials Chemistry, 19, 20, 12-05-2009, pàg. 3286. DOI: 10.1039/b900993k.