Nuevo enfoque para la síntesis verde de nanopartículas metálicas

Nuevo enfoque para la síntesis verde de nanopartículas metálicas


Investigadores de la India han presentado un método ecológico para producir nanopartículas metálicas en su último artículo, disponible como prueba preliminar en la revista Nanotecnología Ambiental, Monitoreo y Gestión.

Nuevo enfoque para la síntesis verde de nanopartículas metálicas

Estudio: Puntos de carbono como alternativa sostenible a los extractos de plantas para la síntesis ecológica de nanopartículas de metales preciosos. Crédito: Kateryna Kon/Shutterstock.com

Importancia de las nanopartículas metálicas

En términos simples, las nanopartículas metálicas podrían definirse como derivados a nanoescala de metales puros como el oro, el talio y la plata o sus compuestos. Las nanopartículas metálicas (MNP) tienen un núcleo de metal sintético o de óxido de metal, que generalmente está rodeado por una sustancia orgánica o inorgánica o una cubierta de óxido de metal.

La producción de nanopartículas de metales preciosos se ha convertido en un apasionante proceso de estudio científico. Debido a sus excepcionales propiedades fotónicas y toxicológicas, las nanopartículas de plata y oro han recibido mucha atención y allanaron el camino para una aplicabilidad excepcional en los campos de electromagnetismo, semiconductores, fotónica, biomedicina, biodetección, catálisis y medicina.

métodos de preparación

Las nanopartículas metálicas a menudo se preparan mediante la reducción de soluciones de sales metálicas apropiadas con aceleradores de reducción como borohidruro de sodio y citrato bajo parámetros experimentales estrictos. Además, se requieren unidades de encapsulación, utilizando ligandos orgánicos que contienen amina o tiol y otros tensioactivos para crear estas nanopartículas.

Hasta el momento, los procesos de reducción fitomediada que utilizan extractos de plantas se han utilizado en la producción de nanopartículas metálicas para cumplir con el estándar ecológico en las reacciones evitando productos químicos peligrosos.

A pesar de los avances significativos en la producción y el uso de MNP en todo el mundo, todavía existe una importante brecha de información sobre sus impactos ambientales y de salud relacionados con la toxicidad.

¿Por qué son importantes los puntos de carbono (CD)?

Los puntos de carbono (CD), una nueva incorporación a la familia de nanocarbonos, caracterizados por un grupo funcional relacionado con el núcleo de carbono, poseen propiedades bioquímicas y optoelectrónicas excepcionales, como fluorescencia sintonizable, alta dispersión de agua, baja citotoxicidad y excelente estabilidad.

Los puntos C son un tipo novedoso de nanocompuestos luminosos de carbono pequeño con tamaños de partículas inferiores a 10 nm Estas propiedades los han convertido en candidatos atractivos en detección, soportes de catalizadores, bioimagen, iluminación, aplicaciones biomédicas y otros campos.

La investigación futura se centrará en la creación de diferentes morfologías, dimensiones y puntos de carbono específicos del objetivo. Como cualquier otro nanomaterial, las rutas de síntesis de los CD se dividen aproximadamente en procesos de arriba hacia abajo y de abajo hacia arriba.

Métodos de síntesis de puntos de carbono más respetuosos con el medio ambiente

Se ha prestado mucha atención a la implementación de soluciones ecológicas para fabricar CD a partir de productos básicos medioambientales asequibles de una manera más ecológica y respetuosa con el medio ambiente.

Las fuentes vegetales como la menta, el cilantro, la cáscara de plátano, el limón y otras se han utilizado como alternativa a las materias primas sintéticas en la fabricación de nanopuntos de carbono.

Los CD también se han descubierto recientemente debido a su naturaleza reductora. Aunque los CD sobre iniciativas medioambientales se han descubierto como un reductor sostenible para la producción de nanopartículas de metales preciosos, este tema aún está en pañales.

En el presente estudio, puntos de carbón del follaje de hierbas orgánicas, Plectranthus amboinicus (CD de PA) y Leucas lavandulifolia (LA-CD) han mostrado un excelente estado de reducción.

resultados del estudio

Se propone una técnica ecológica para la producción de nanopartículas de plata y oro utilizando puntos de carbono como agente reductor. Los CD son nanopartículas microesféricas de menos de 5 nm de diámetro que emiten una luz azul brillante cuando se exponen a la luz ultravioleta.

El calentamiento, el pH y la excitación de la longitud de onda afectan la luminiscencia de estos CD.

Estas partículas de carbono podrían actuar tanto como agente reductor como agente estabilizador en la producción de nanopartículas de metales nobles. En comparación con publicaciones anteriores sobre la capacidad de reducción de los CD en la fabricación de nanopartículas de metales nobles, la técnica actual era más simple y requería menos tiempo, ya que los CD dieron como resultado nanopartículas metálicas sin necesidad de ningún químico auxiliar.

En circunstancias típicas, los AgNP con un tamaño de 10 a 16 nm se prepararon en cuestión de minutos.

Incluyendo el almidón residual, el tratamiento térmico suave de la solución de Au (III) resultó en una reducción a partículas de oro elemental de 50 a 60 nm.

Las mediciones del espectro FT-IR revelaron la importancia de los grupos funcionales de superficie en los procesos de reducción y estabilización durante la fabricación de nanopartículas metálicas.

Además de lograr una síntesis sostenible y respetuosa con el medio ambiente de metales preciosos, los CD en la técnica de reducción demostraron ser un método superior en comparación con cultivos comparables, especialmente con respecto a la dimensión, la ubicación del pico SPR, el tiempo de reacción y la durabilidad de las nanopartículas. producido.

referencia

Varsha Raveendran, P. y Renuka, N., (2022) Puntos de carbono como alternativa sostenible a los extractos de plantas para la síntesis ecológica de nanopartículas de metales preciosos. Nanotecnología Ambiental, Monitoreo y Gestión, p.100676. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2215153222000368?via%3Dihub

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