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Control del tamaño de nanopartículas de oro mediante la polaridad del solvente en síntesis por reducción química

Resumen

En los métodos de síntesis química se siguen protocolos complejos y estrictos para ajustar el tamaño de las nanopartículas de oro (GNP). En este estudio, abordamos la polaridad de los solventes como herramienta para adaptar el tamaño de las GNP en el método de reducción química. Se investigaron los efectos de variar el índice de polaridad del medio de reacción sobre la síntesis de nanopartículas de oro por reducción química. Se utilizó etanol como solvente polar, mezcla etanol-agua como medio de reacción, ácido L-ascórbico como agente reductor y polivinilpirrolidona como estabilizador para sintetizar GNP. El índice de polaridad del medio de reacción se ajustó cambiando la relación volumétrica de etanol a agua. Las caracterizaciones UV-Vis, dispersión dinámica de luz (DLS) y microscopía electrónica de transmisión (TEM) revelan que el crecimiento de las nanopartículas aumentó gradualmente (~ 22 a 219 nm de diámetro hidrodinámico) con la disminución del valor del índice de polaridad del medio de reacción (~ 8,2 a 5,2). Además, un alto índice de polaridad del medio de reacción produjo nanopartículas más pequeñas y esféricas, mientras que un índice de polaridad menor resultó en GNP de mayor tamaño con diferentes formas. Estos resultados implican que la mecánica del crecimiento, ensamblaje y agregación de GNP recubiertas con ligando o estabilizador depende fuertemente de la polaridad de las moléculas del solvente. Usando la metodología propuesta, se puede sintetizar una amplia gama de tamaños de GNP con diferentes morfologías simplemente modulando el porcentaje volumétrico de solvente orgánico en el medio de reacción.

Introducción

Las nanopartículas de oro (GNP) son reconocidas como candidatos potenciales en muchas áreas de aplicaciones científicas e ingeniería, incluyendo terapia médica, administración de fármacos, detección química, catálisis y aplicaciones electrónicas, debido a la resonancia de plasmones de superficie (SPR) dependiente del tamaño y forma, afinidad con especies orgánicas y alta conductividad eléctrica de las GNP. Considerando la demanda exponencialmente creciente de GNP, se presta mucha más atención a sintetizar nanopartículas monodispersas con tamaño y morfología controlables. Se han propuesto varios principios de diseño para controlar las propiedades de las GNP incorporando diferentes reactantes, agentes estabilizadores o ligandos, condiciones de reacción incluyendo temperatura, pH y concentración, y medio disperso (como diferentes tipos de solvente).

En la síntesis química de GNP, el método de Turkevich es prometedor en comparación con otros. En el método de Turkevich, los iones Au³⁺ se reducen por un agente reductor suave como citrato, ácido ascórbico y ácido tánico en medio acuoso. En este proceso, se producen GNP de tamaño relativamente pequeño y biocompatibles. Sin embargo, el principal inconveniente de este método es el protocolo de proceso altamente controlable (temperatura, concentración y pH) que debe seguirse estrictamente para producir partículas monodispersas con tamaños deseables. Además, en un medio puramente acuoso, el marcado de GNP por moléculas de fármacos orgánicos y la modificación de superficie con diferentes ligandos son difíciles debido a la menor solubilidad e hidrofobicidad del componente orgánico en agua. Por tanto, se presta atención a superar estas limitaciones del método de Turkevich optimizando el medio de reacción que controla significativamente las propiedades del solvente.

El solvente juega un papel importante en el crecimiento y ensamblaje de nanopartículas en el proceso de síntesis coloidal. La interacción entre la superficie de la nanopartícula y las moléculas del solvente o la interacción entre las moléculas del solvente y las moléculas del ligando influyen considerablemente en el tamaño y morfología final de la partícula. Generalmente, en ausencia de ligandos pasivos o agente de recubrimiento, la fuerza de la capa doble eléctrica que controla el crecimiento de la partícula está dominada por la naturaleza de las moléculas del solvente. En un medio disperso de alto índice de polaridad, gran cantidad de iones cargados son adsorbidos por la superficie de las nanopartículas, formándose una fuerte capa doble eléctrica alrededor de las partículas coloidales. Como resultado, el potencial zeta de la partícula aumenta y las partículas se evitan agregarse al repelerse entre sí. Sin embargo, la carga superficial alrededor de las nanopartículas puede manipularse por la polaridad del solvente, y la interacción entre las partículas se controla antes de optimizar el tamaño y forma. Por ejemplo, Song et al. produjeron GNP recubiertas con tiol en rango de 1-6 nm en diferentes polaridades de solvente orgánico. Aunque se han propuesto pocos trabajos para optimizar el tamaño de GNP en diferentes polaridades de solvente, el tamaño de las partículas finales se encuentra en un rango pequeño (menos de 20 nm) que no puede satisfacer completamente las principales aplicaciones de GNP como para uso terapéutico y administración de fármacos.

Por otro lado, en presencia de ligandos en el medio de reacción, las interacciones entre moléculas del solvente y ligandos afectan considerablemente el crecimiento y ensamblaje de nanopartículas. Estudios similares muestran que el medio no acuoso solvata moléculas de ligando orgánico en la solución coloidal protege a las nanopartículas de mayor crecimiento y agregación en gran medida. Sin embargo, bajo ciertas circunstancias como a mayor concentración, mayor peso molecular y alta longitud de ligandos pueden causar agregación o alto crecimiento en nanopartículas coloidales. Notablemente, las diferentes tasas de hinchamiento y elongación de moléculas de ligando en diferentes polaridades de los solventes disparan fácilmente el crecimiento y ensamblaje de nanopartículas en síntesis coloidal. Sin embargo, este efecto negativo puede convertirse en una herramienta para hacer crecer nanopartículas con tamaño controlable. Más que la participación directa del solvente en el crecimiento de nanopartículas, el concepto de gobernar las propiedades de los ligandos usando el solvente puede permitir sintetizar GNP con amplia gama de escalas de tamaño.

Considerando la proposición anterior, este estudio propone un método para optimizar el tamaño y morfología de GNP controlando el ligando o estabilizador y las cargas superficiales usando el índice de polaridad del medio de reacción como herramienta. En este estudio, las GNP se sintetizaron vía método de reducción química usando ácido L-ascórbico como agente reductor y PVP como agente estabilizador. En comparación con las moléculas de agua, el índice de polaridad del etanol (solvente orgánico polar seleccionado en este estudio) es menor. Por tanto, el índice de polaridad del medio de reacción se manipuló añadiendo etanol a agua en varias relaciones volumétricas. A diferencia del método convencional de Turkevich, se espera sintetizar GNP con amplia gama de tamaños preferibles usando esta técnica propuesta en un solo paso con el protocolo mínimo.

Métodos

Materiales

HAuCl₄·3H₂O (≥ 99% base de metal traza), ácido L-ascórbico cristalino, polivinilpirrolidona (PVP) K60 y pellets de hidróxido de sodio (NaOH) se compraron de Sigma-Aldrich (Missouri, EE. UU.). Etanol (99,90% ensayo) se obtuvo de J-Kollin Chemicals (Reino Unido), y agua doblemente destilada (ddH₂O) se obtuvo del laboratorio (Facultad de Ingeniería Química, UiTM, Malasia).

Preparación de nanopartículas de oro (GNP)

Las GNP coloidales se prepararon usando un enfoque modificado de Turkevich incorporando ácido ascórbico. En este método, el ácido L-ascórbico se usó como agente reductor mientras que polivinilpirrolidona (PVP) como estabilizador. La solución de agente reductor se preparó disolviendo ácido L-ascórbico en etanol absoluto o mezclas binarias de solvente etanol-agua en proporciones volumétricas de 20%, 50% y 80%. El volumen total de agua que se añadió a la mezcla binaria de solvente etanol-agua se determinó según la Ecuación (1). Además, PVP se disolvió directamente en la mezcla de solvente ácido L-ascórbico/etanol-agua hasta una concentración final de 1% (p/v) bajo sonicación de bajo decibelio. Finalmente, el pH de la solución de agente reductor se ajustó a 10,5 desde su valor inicial añadiendo NaOH 2 M gota a gota.

Ecuación (1): Porcentaje volumétrico de agua en mezcla de solvente (%) = (Vw + VGC) / VR × 100

donde volumen de agua es VW, volumen de cloruro de oro es VGC, y volumen total de la mezcla de reacción es VR.

La mezcla de reacción formadora de GNP se preparó inyectando rápidamente 5 mM de solución acuosa de HAuCl₄ a la solución de agente reductor. El volumen total de la mezcla de reacción se mantuvo en 20 ml de soluciones de HAuCl₄ y ácido L-ascórbico. La concentración inicial de HAuCl₄ y ácido L-ascórbico en la mezcla de reacción final se estableció en 0,15 mM y 1,5 mM respectivamente con relación molar de HAuCl₄ a ácido L-ascórbico de 1:10. La mezcla de reacción se agitó vigorosamente a 800 rpm por 30 min a temperatura ambiente, y el coloide GNP resultante se filtró usando papel de filtro Whatman antes de almacenar a 4 °C para evitar reacción continua.

Caracterización e instrumentación

Caracterización UV-Vis

Los espectros de extinción UV-Vis de cada muestra de GNP se midieron a temperatura ambiente (25 °C) usando un espectrofotómetro Agilent Cary 60 UV-Vis. La longitud de onda máxima de resonancia de plasmones de superficie (SPR) de las GNP resultantes se determinó a partir de los datos UV-Vis obtenidos para comparar el tamaño de partícula.

Distribución de tamaño de partícula y potencial zeta

El tamaño medio de partícula, distribución de tamaño, índice de polidispersidad (PDI) y potencial zeta de GNP se midieron usando un instrumento Malvern Zetasizer nanoZS. El valor PDI se calculó a partir de gráficos de distribución de tamaño de partícula por intensidad (PSD) de mediciones de dispersión dinámica de luz (DLS) usando la Ecuación (2):

Ecuación (2): PDI = (desviación estándar / tamaño medio de partícula)²

Análisis del índice de polaridad de solvente mezclado

La polaridad del medio de reacción se optimizó mezclando diferentes relaciones volumétricas de agua y solvente orgánico. Además, el índice de polaridad neto de la mezcla resultante de solvente orgánico-agua, P′, puede darse por la Ecuación (3):

Ecuación (3): P′ = Σ p′i ∅i

donde p′i es el índice de polaridad del solvente i, y ∅i es la fracción volumétrica del solvente i en la mezcla. El índice de polaridad de agua destilada y etanol absoluto fueron 9,0 y 5,2, respectivamente.

Microscopía electrónica de transmisión (TEM) y distribución de tamaño de partícula

Las muestras de GNP se sonicaron antes de la medición TEM. Gotas de las suspensiones/coloides sonicados se depositaron sobre malla de cobre Formvar de 200 mallas. La malla se colocó en un portaobjetos de "inclinación simple" seguido de insertar en un microscopio electrónico de transmisión FEI, Tecnai G2 20 Twin de 200 kV para imagen. Además, el análisis cuantitativo de tamaño de partícula y distribución de tamaño a partir de imágenes TEM se analizó usando el software de procesamiento de imágenes ImageJ.

Resultados y discusión

La Figura 1 muestra los espectros UV-Vis de GNP coloidales sintetizadas en diferentes relaciones volumétricas de mezcla de solvente etanol-agua. Típicamente, la longitud de onda máxima de absorción SPR (λm) de GNP es dependiente del tamaño y forma. Como se muestra en Fig. 1, la λm máxima de las GNP coloidales sintetizadas se desplaza hacia la derecha, lo que implica que el tamaño de GNP sintetizadas aumentó con el aumento de la relación volumétrica de etanol en agua. La λm máxima de GNP coloidales sintetizadas en mezclas de reacción conteniendo etanol con porcentajes volumétricos de 20% y 50% aparece en la región de longitudes de onda de absorción más cortas (514 nm y 520 nm), lo que implica que se produjeron tamaños pequeños de GNP en bajo porcentaje volumétrico de etanol. Además, la λm máxima de GNP sintetizadas en etanol-agua con porcentaje volumétrico de 80% o etanol absoluto se desplazó a regiones de longitud de onda más altas en 575 nm y 561 nm respectivamente. Estos desplazamientos indican la formación de mayor tamaño y tendencia amplia de los gráficos que implican formas irregulares de GNP.

Control del tamaño de nanopartículas de oro mediante la polaridad del solvente en síntesis por reducción química

Las GNP sintetizadas en diferentes porcentajes volumétricos de mezclas etanol-agua con diferentes índices de polaridad se cuantificaron usando DLS, y la distribución de tamaño obtenida de GNP se muestra en Fig. 2. Además, el tamaño medio de partícula, valores PDI de GNP e índices de polaridad de mezclas etanol-agua de GNP producidas se resumen en Tabla 1. La Figura 2 muestra que la distribución de tamaño DLS aumenta con el aumento del porcentaje volumétrico de etanol. Los diámetros hidrodinámicos medios de GNP en mezclas de solvente conteniendo etanol absoluto, 80%, 50% y 20% de porcentaje volumétrico etanol-agua, fueron 154 ± 56,7, 219 ± 84,9, 28 ± 10,5 y 22 ± 4,6 nm respectivamente (c.f. Tabla 1). Estos resultados DLS son similares a los hallazgos UV-Vis de este estudio donde partículas pequeñas se produjeron en alto índice de polaridad de mezcla etanol-agua y viceversa.

Control del tamaño de nanopartículas de oro mediante la polaridad del solvente en síntesis por reducción química

Los valores calculados de índice de polaridad de diferentes porcentajes volumétricos de mezclas de solvente etanol-agua se dan en Tabla 1. El índice de polaridad de la mezcla de solvente binario disminuye con el aumento del porcentaje volumétrico de etanol (solvente orgánico) en la mezcla de solvente. Aquí, los resultados UV-Vis y DLS de este estudio revelan que el tamaño menor de GNP se produjo en alto índice de polaridad del medio de reacción, mientras que el tamaño mayor de GNP se produjo en bajo índice de polaridad del medio de reacción. Se ha estudiado bien que tanto el solvente como los ligandos juegan un papel importante en el control del crecimiento y ensamblaje de nanopartículas en el proceso de síntesis de nanopartículas coloidales. Durante la formación de nanopartículas, las moléculas de solvente y ligandos controlan y frenan el crecimiento de partículas bloqueando los sitios de unión superficial. Sin embargo, en ciertas condiciones como diferente polaridad de mezcla de solvente, las moléculas de solvente y ligandos también pueden disparar el crecimiento y ensamblaje de nanopartículas en soluciones coloidales. De acuerdo con esta afirmación, los resultados UV-Vis y DLS muestran que el crecimiento y ensamblaje de GNP recubiertas con PVP aumentaron con el aumento del porcentaje volumétrico de etanol en mezcla de solvente binario. Para validar estos hallazgos, el mecanismo correspondiente para el crecimiento de GNP recubiertas con PVP en mezcla de solvente binario etanol-agua puede interpretarse en dos etapas (como se muestra en Fig. 3) que son crecimiento causado por solvente e crecimiento inducido por ligando.

Control del tamaño de nanopartículas de oro mediante la polaridad del solvente en síntesis por reducción química

En la primera etapa, después de la nucleación de monómeros, el crecimiento de GNP fue gobernado por las moléculas de solvente. En solución coloidal, las moléculas de solvente de alta polaridad distribuyen alta carga superficial en la superficie de la nanopartícula y construyen una fuerte capa doble eléctrica que previene a las partículas de mayor crecimiento, mientras que las moléculas de solvente de bajo índice de polaridad formaron una capa doble eléctrica débil alrededor de las partículas resultando en mayor crecimiento o agregación. La correlación entre la carga superficial y el índice de polaridad de la reacción puede explicarse usando la ecuación de Poisson dada en la Ecuación (4).

Ecuación (4): εεo d²ψ(x)/dx² = -ρ(x)

donde ρ es la densidad de carga, ψ es el potencial eléctrico, ε es la permitividad del vacío, εo es la constante dieléctrica, y x es la distancia entre la superficie de la partícula.

Según la Ecuación (4), la densidad de carga en la superficie de la nanopartícula (ρ) es proporcional a la constante dieléctrica (εo) del entorno que es gobernada por el índice de polaridad del medio. En este estudio, el valor del índice de polaridad de los solventes correspondientes puede ordenarse como agua > etanol. Por tanto, el medio disperso que tiene mayor porcentaje volumétrico de agua puede ofrecer mayor carga superficial a la superficie de GNP debido a alta polaridad. Además, el ácido ascórbico actúa como agente reductor para donar el electrón a la sal metálica para formar una nanopartícula de oro. El ácido ascórbico tiene mayor solubilidad en agua pura que en etanol absoluto, formando más enlaces de hidrógeno con moléculas de agua. Además, la mayor solubilidad podría promover mayor transferencia de electrones libres para nucleación rápida de monómeros Au⁰ que conduce a crecimiento lento de GNP. Debido a estos hechos, la tasa de crecimiento de GNP fue inversa al valor del índice de polaridad de la mezcla de solvente etanol-agua.

En la segunda etapa, se hipotetizó que el crecimiento y ensamblaje de GNP fueron predominantemente gobernados por moléculas de ligando (PVP) (c.f. Fig. 3b). En presencia de moléculas de ligando en la solución coloidal, los ligandos se adsorben o unen covalentemente con la superficie de la nanopartícula y previenen a las nanopartículas de mayor crecimiento y ensamblaje controlando la energía interfacial entre la superficie de partícula y solvente o creando fuerzas repulsivas entre partículas similares recubiertas de ligando. Sin embargo, si las moléculas de ligando adsorbidas tienen alta concentración, cadena polimérica larga o alto peso molecular, forman cola, tren y bucle en la solución coloidal. Como se representa en Fig. 3(b), estas colas, trenes y bucles protruyentes de las cadenas de ligando puentes las nanopartículas e inducen floculación en coloides. Esta floculación por puentes en nanopartículas puede promover el crecimiento secundario mediado por semillas en nanopartículas, donde las partículas pueden crecer fácilmente. En este estudio, 1% (p/v) de PVP se usó para estabilizar GNP en solución coloidal. PVP es una molécula anfifílica que tiene una cabeza hidrofílica (que consiste en especies C=O y N) y una cadena posterior de hidrocarburo altamente hidrofóbica. En solvente orgánico polar, las moléculas orgánicas tienen gran afinidad con tanto el grupo carboxílico como la cola posterior de hidrocarburo de PVP como se representa en Fig. 4(a). Sin embargo, meramente en medio acuoso, las moléculas de agua solo pueden unirse con la cabeza carboxílica de PVP vía enlace de hidrógeno, y las colas hidrofóbicas permanecen en la suspensión independientemente como se representa en Fig. 4(b). Así, las moléculas de PVP se solvatan e hinchan en un solvente orgánico en mayor medida que en medio puramente acuoso. Como evidencia, Guettari et al. investigaron el comportamiento del polímero PVP en diferentes porcentajes volumétricos de mezcla de solvente etanol-agua. Resultados experimentales con modelado de interacción efectiva solvente-polímero (ESIP) de este trabajo confirman que el radio hidrodinámico e interacción polímero-polímero de moléculas de PVP aumentan con el aumento de la fracción molar de etanol. Este aumento del tamaño globular de moléculas de PVP en mayor porcentaje volumétrico de etanol mejora el puenteo de GNP resultando en alto crecimiento o ensamblaje. Por tanto, se concluyó que cadenas de PVP altamente extendidas al 1% (p/v) flocularon las partículas y formaron diferente forma de ensamblaje o agregación de GNP que condujo a alto crecimiento en alta relación volumétrica de etanol.

Control del tamaño de nanopartículas de oro mediante la polaridad del solvente en síntesis por reducción química

Además, la influencia de moléculas de ligando en el crecimiento y ensamblaje de nanopartículas en variado índice de polaridad de mezcla de solvente etanol-agua se analizó por el potencial zeta de las GNP resultantes. Los valores de potencial zeta de GNP sintetizadas en diferentes relaciones volumétricas de etanol a agua se muestran en Fig. 5. Los resultados obtenidos muestran que los valores de potencial zeta de GNP estabilizadas con PVP disminuyen con el aumento del porcentaje volumétrico de etanol. En general, el polímero desplaza el plano de deslizamiento de la capa doble eléctrica de las partículas lo que puede cambiar el valor de potencial zeta. Los cambios en el valor de potencial zeta dependen de la carga interfacial superficial y la cantidad de polímero adsorbido. Estudios similares encontraron que el valor de potencial zeta de GNP completamente recubiertas con PVP es aproximadamente -6 mV. Además, este valor negativo de potencial zeta puede aumentar con la disminución de la cantidad de adsorción de PVP en la superficie de GNP. Por tanto, el valor más bajo obtenido de potencial zeta (-5,53 mV) en etanol absoluto indica que las GNP sintetizadas estaban completamente rodeadas por moléculas de PVP. Por otro lado, los valores de potencial zeta disminuyeron con el aumento de la relación volumétrica de etanol implicando que el PVP se adsorbió en alto grado en alta relación volumétrica de solvente orgánico (etanol).

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Las imágenes TEM de las GNP sintetizadas en diferentes índices de polaridad de mezclas de solvente etanol-agua se muestran en Fig. 6. Las Figuras 6(a) y (b) muestran que nanopartículas casi esféricas de 9,7 nm y 13,9 nm se produjeron en 20% y 50% porcentaje volumétrico de mezcla de solvente etanol-agua respectivamente. Por otro lado, Fig. 6(c) muestra las imágenes típicas de GNP en 80% porcentaje volumétrico de mezcla etanol-agua. Las imágenes TEM revelan que forma irregular y mayor tamaño (aprox. 53,1 nm) de GNP se formaron en 80% porcentaje volumétrico de solución de etanol, y estas partículas se agregaron en la solución coloidal. Similarmente, 37,2 nm de diámetro medio de GNP relativamente más grandes y de forma irregular se produjeron en etanol absoluto también. Estos resultados cumplen con los resultados previos UV-Vis y DLS de este estudio, en los que el mayor tamaño de partículas se formó debido a bajo valor del índice de polaridad del medio de reacción que consecuente el crecimiento de partículas y ensamblaje causado por la cadena de polímero PVP altamente extendida en bajo índice de polaridad de mezcla etanol-solvente.

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Vale la pena informar que el tamaño de GNP en 80% porcentaje volumétrico de etanol-agua es mayor que el tamaño de GNP en etanol absoluto.

Las Figuras 7(a) y (d) comparan las imágenes TEM de GNP en 80% relación volumétrica de etanol-agua y etanol absoluto respectivamente. Las GNP se agregaron como clusters (Fig. 7a-c) y se alinearon linealmente (Fig. 7a y b) en 80% relación volumétrica de etanol, mientras que las GNP en etanol absoluto permanecieron como partículas discretas con menos agregación (Fig. 7d). Hipotetizamos que la composición de 80% etanol-agua aumentó rápidamente la energía superficial de partículas primarias de GNP debido a la interacción asimétrica de moléculas de agua y etanol con cadena de polímero PVP y superficies de nanopartículas. Por tanto, las partículas se agregaron por mecanismo de adhesión orientada formando mayor tamaño de nanoclusters para minimizar esta energía superficial. Además, la alineación lineal de GNP en 80% etanol-agua atribuida a la interacción dipolo-dipolo de las partículas que resultó de la interacción asimétrica de moléculas de agua y etanol con cadena de polímero PVP. Además, se observó que el diámetro hidrodinámico medio de GNP obtenido usando DLS fue mayor que el tamaño calculado a partir de imágenes TEM. En este estudio, las GNP se sintetizaron en cantidad excesiva de solución de polímero PVP. Por tanto, la técnica DLS midió no solo el diámetro de las partículas sino también la capa de polímero de recubrimiento con cola, tren y bucle de polímero elongado. Además, DLS puede medir el tamaño de flóculos en lugar de partículas individuales (ej., muestra de GNP 80% etanol-agua). Consecuentemente, el tamaño promedio de GNP medido usando DLS fue mayor que usando TEM.

Control del tamaño de nanopartículas de oro mediante la polaridad del solvente en síntesis por reducción química

Conclusión

En este estudio, se ha discutido la síntesis de GNP selectivas por tamaño usando la polaridad del solvente orgánico como variable. Se ha investigado la influencia de la polaridad del solvente en el crecimiento de GNP sintetizando GNP recubiertas con PVP en etanol y mezclas etanol-agua en ácido L-ascórbico. Los espectros UV-Vis y mediciones DLS confirmaron que el tamaño de partícula aumenta con la disminución del índice de polaridad del solvente. Basado en estos resultados, el crecimiento de GNP se controló en dos etapas durante el proceso de reducción química. El crecimiento de partícula fue inicialmente controlado por las moléculas de solvente formando una fuerte capa doble alrededor de la nanopartícula. Luego, el ensamblaje y estabilidad de GNP son gobernados por las moléculas de estabilizador o ligando en la segunda etapa. Sin embargo, el crecimiento de GNP aumenta con la disminución del índice de polaridad del medio de reacción en ambas etapas. Los colores finales de GNP suspendidas e imágenes TEM implican las morfologías de las GNP producidas. Notablemente, alta polaridad de la mezcla de solvente resultó en GNP de forma esférica, y ambiente de bajo índice de polaridad resultó en GNP de forma irregular. Esta investigación abordó un nuevo enfoque para sintetizar varios tamaños y formas de GNP en un solo paso aprovechando el crecimiento y ensamblaje de partículas dependiente del índice de polaridad del solvente.

Disponibilidad de datos y materiales

Todos los datos generados o analizados durante este estudio están incluidos en este estudio. El conjunto de datos bruto obtenido y analizado durante el trabajo experimental está disponible del autor correspondiente bajo solicitud razonable.

Abreviaturas

GNP:
Nanopartículas de oro
NP:
Nanopartículas
PVP:
Polivinilpirrolidona
TEM:
Microscopía electrónica de transmisión
DLS:
Dispersión dinámica de luz
PDI:
Índice de polidispersidad

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