Modelación, síntesis y caracterización de nanopartículas bimetálicas

Abstract

En la actualidad, los campos de estudio de la nanociencia y la nanotecnología están interesados en la fabricación y control de los nanomateriales. En ese sentido, se han logrado avances significativos en la síntesis de diversos nanomateriales (principalmente metálicos y semiconductores) y en la formación de nuevos nanocompuestos (aleaciones nanométricas bi- y tri- metálicas, nanopartículas funcionalizadas con alótropos de carbono, etc.), los cuales han sido aplicados en la prevención y el tratamiento de enfermedades, celdas solares, electrónica, fabricación de dispositivos, nanomateriales que puedan ser útiles en la industria, entre otros. Por tanto, en este trabajo de tesis se planteó un método para la síntesis de nanopartículas de oro (Au), plata (Ag) y nanopartículas bimetálicas de litio-oro (Li-Au) y litio-plata (Li-Ag), las cuales, fueron obtenidas utilizando un método de síntesis verde mediante el extracto de la planta Opuntia ficus-indica como agente reductor y estabilizador. Las nanopartículas se sintetizaron en medio coloidal y fueron medidas dimensionalmente empleando el microscopio electrónico de transmisión (TEM). Las propiedades ópticas fueron estudiadas en cada una de las muestras después de la síntesis de nanopartículas, mediante espectroscopia UV/Vis y espectroscopia Raman. Complementariamente (como una segunda parte de la tesis) fueron estudiadas estructuras sub-nanométricas en la modelación de clusters mono y bimetálicos de Agn, Aun, AunLix y AgnLix (n=2−20 átomos y x=1−4 átomos). Se calculó el potencial de ionización vertical, afinidad electrónica vertical, potencial químico, dureza molecular y modos de vibración Raman fueron estudiados, encontrándose con un modo de vibración característico de tipo “respiración radial” con gran intensidad presente en todos los casos estudiados. Cada uno de los cálculos realizados se llevó a cabo haciendo uso del paquete computacional GAUSSIAN 09 y la interfaz gráfica GaussView 5.0. Los resultados teóricos obtenidos fueron realizados empleando la teoría de los funcionales de la densidad (DFT) con el funcional hibrido B3LYP (Becke’s three-parameter Exchange functional and the gradient corrected functional of Lee, Yang and Parr) en combinación del conjunto base LANL2DZ.