Síntesis y caracterización de nanopartículas de plata por la ruta sol-gel a partir de nitrato de plata

Synthesis and characterization of silver nanoparticles by sol-gel route from silver nitrate

Jorge Morales¹ ; José Morán¹ ; María Quintana¹ ; Walter Estrada¹

1 Laboratorio de Películas Delgadas, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional de Ingeniería, Av. Túpac Amaro 210, Lima 31, Perú.
E-mail: j_morales84@hotmail.com , maríavna@hotmail.com

RESUMEN

Se sintetizaron coloides nanoparticulados de plata por el método sol-gel, a partir de la reducción de nitrato de plata, de fabricación nacional, por etilenglicol en un proceso denominado poliol. Se controló el crecimiento de las nanopartículas mediante la estabilización estérica del coloide por medio de la polivinil pirrolidona (PVP, M_w = 40 000).
Las nanopartículas de plata obtenidas varían en tamaño y estructura dependiendo del control de parámetros tales como la relación de concentraciones molares entre el nitrato de plata y el PVP, la temperatura de la reacción y el tiempo de reflujo.
A determinados tiempos de reflujo, se analizaron las muestras con medidas de espectrofotometría UV-vis en el rango entre 300 - 1000 nm. Los resultados muestran que entre 400 - 450 nm se forma el típico pico de la resonancia de plasmón superficial, el cual indica la formación de las nanopartículas de plata.
Mediante la microscopía electrónica por transmisión (TEM) se observó la presencia de nanopartículas de plata de forma esférica con tamaños entre 20-40 nm. Por la técnica de difracción de electrones se confirmó que los coloides sintetizados contienen plata metálica nanoparticulada con una estructura cúbica de caras centradas FCC.

Palabras clave: nanopartículas, plata, sol-gel, etilenglicol, proceso poliol, PVP.

ABSTRACT

Silver nanoparticles colloids have been synthetized by sol-gel method. This synthesis consists in silver nitrate reduction by ethylene glycol in a process called polyol. The growth of the nanoparticles have been controlled by the steric stabilization of the colloid with polyvinilpyrolidone (PVP, M_w = 40 000).
The silver nanoparticle size and structure was depending on the control of parameters such as: molar concentrations ratio of silver nitrate and PVP, temperature of reaction and the reflux time. Colloids have been characterized by UV-vis spectroscopy in the range from 300 to 1000 nm. The results show that the typical peak of surface plasmon resonance is formed at 400 - 450 nm indicating the formation of silver nanoparticles.
The presences of silver nanoparticles of spherical shape with size among 20-40 nm were observed by Transmission Electronic Microscopy (TEM). Electron diffraction patterns confirmed that synthesized colloids contain metallic silver with a crystal structure face centered cubic FCC.

Key words: nanoparticles, silver, sol-gel, ethyleneglycol, polyol process, PVP.