Nanomaterials amb propietats magnètiques i plasmòniques: nanotriangles d’or decorats amb nanopartícules d’òxid de ferro superparamagnètiques

• Miquel Torras ^[1] ; Adrià Gordillo ^[1] ; Anna Roig ^[1]
  1. [1] Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona

     Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona

     Sardañola del Vallés, España

     
• Localización: Revista de la Societat Catalana de Química, ISSN-e 2013-9853, ISSN 1576-8961, Nº. 17, 2018, págs. 107-119
• Idioma: catalán
• Títulos paralelos:
  • Nanomaterials with magnetic and plasmonic properties: gold nanotriangles decorated with superparamagnetic iron oxide nanoparticles
• Enlaces
  • Texto completo
• Resumen
  • català

    La síntesi de nanopartícules multimaterial que presentin més d’una propietat funcional fent servir metodologies senzilles continua essent un gran desafiament. Aquí es presenta la fabricació ràpida i respectuosa amb el medi ambient de nanopartícules híbrides, combinació d’òxid de ferro i or en una sola nanopartícula, mitjançant una síntesi de poliol assistida per microones de dos passos. El sistema d’escalfament assistit per microones permet la fabricació de nanoestructures multicomponent i multifuncionals mitjançant la promoció d’un escalfament selectiu. Les nanopartícules multimaterial resultants presenten propietats magnètiques i plasmòniques, s’obtenen amb un alt control de la seva forma i evitant reactius tòxics i es poden destinar a noves aplicacions en biodetecció, imatge mèdica o teràpia. Aquests nanocompòsits consisteixen en nanotriangles d’or monodispersos d’uns 200 nm d’aresta amb un recobriment homogeni i uniforme de nanopartícules d’òxid de ferro superparamagnètiques de 14 nm. Els nanotriangles són fàcilment dispersables en aigua, mostren una forta resposta magnètica i presenten una banda de ressonància plasmònica localitzada a la regió de l’infraroig proper (800 nm). A més, aquestes partícules híbrides es poden autoassemblar a les interfícies líquid-aire. També es presenten un mètode per eliminar les nanopartícules d’òxid de ferro de la superfície dels nanocristalls d’or i algunes idees sobre els mecanismes de nucleació dels nanocristalls i el seu creixement.Paraules clau: Nanotriangles d’or, materials plasmònics, nanopartícules d’òxid de ferro, superparamagnetisme, síntesi assistida per microones.

  • English

    Simple approaches to synthesize multimaterial nanoparticles that exhibit more than one functional property remain a huge challenge. Here, the fabrication of hybrid nanoparticles combination of iron oxide and gold on a single particle by a simple, fast and environmentally-friendly two-step microwave-assisted polyol synthesis is presented. Microwave assisted heating allows the fabrication of multicomponent, multifunctional nanostructures by promoting selective heating at desired sites. The resulting complex nanoparticles have magnetic and plasmonic properties, and are obtained with high control of their shape and avoiding cytotoxic reactants, being able to use them for novel applications in bio-sensing, medical imaging, or therapeutics. These nanocomposites consist of monodisperse gold nanotriangles around 200 nm in size with a homogeneous and uniform coating of superparamagnetic iron oxide nanoparticles of 14 nm. These nanotriangles are readily dispersible in water, display a strong magnetic response and exhibit a localized surface plasmon resonance band in the near-infrared region (800 nm). Moreover, these hybrid particles can be easily self-assembled at the liquid–air interfaces. A method to remove the iron oxide nanoparticles from the gold nanocrystals surface and some insights on crystal nucleation and growth mechanisms are also provided.Keywords: Gold nanotriangles, plasmonic materials, iron oxide nanoparticles, superparamagnetism, microwave-assisted synthesis.