Estudio de nanopartículas de cobre y posibles aplicaciones ópticas

Abstract

En el presente trabajo se propone la obtención de partículas de cobre por medio de la síntesis verde y por un método alternativo de aproximación de la síntesis verde. Dentro del método de síntesis verde para la estabilización de las nanopartículas, se consideran las plantas Bursera Microphylla (torote) y Jatropha Cordata (papelillo), ya que estas presentan una alta composición de fitoquimicos que favorecen la estabilización de las nanopartículas. Se ha abordado el estudio de propiedades estructurales y morfológicas de las partículas obtenidas mediante técnicas microestructurales como: Microscopia Electrónica de Barrido (SEM) y Microscopia Electrónica de Transmisión (TEM). Al realizar diferentes variaciones en parámetros específicos y sin usar componentes adicionales de reducción, se obtuvieron micropartículas de óxido de cobre con un tamaño en el orden de los 600 – 1000 nm. El estudio de composición elemental de energía dispersada de rayos X (EDS), permitió identificar los componentes que constituyen las partículas. Las muestras fueron analizadas por espectroscopia ultravioleta-visible o también conocida como la absorción óptica, obteniendo una banda de absorción localizada en 275 nm, la cual es asociada a transiciones electrónicas en orbitales moleculares de partículas de óxido de cobre. Realizando variaciones en los parámetros específicos del método síntesis, en diferentes regiones de la muestra encontramos nanopartículas de óxido de cobre, las cuales se evidenciaron en dos regiones predominantes con tamaños entre 2-5 nm y 10-15 nm, resultados que son soportados con la microscopia electrónica de transmisión. También, se realizó una aproximación al método de síntesis verde, el cual se llevó a cabo con la ayuda de la rongalita, grenetina y el extracto de las plantas Bursera Microphylla y Jatropha Cordata. Usando este método de aproximación, se determinó la presencia de nanopartículas de cobre al presentar la tonalidad marrón característica. Para estas partículas se analizó el espectro UV/Vis encontrando una banda de absorción centrada en 570 nm, atribuida a la resonancia del plasmón de superficie en nano partículas de cobre en solución coloidal. La microscopia electrónica de transmisión mostro que predominaban nanopartículas de cobre con un tamaño entre los 10-20 nm. Complementariamente, se realizó la medición de la distancia interplanar sobre una nanopartícula en imágenes TEM de alta resolución para corroborar la presencia de cobre en las nanopartículas. Por último, se analizó la capacidad adsorción de las partículas en la superficie de la fibra óptica mediante SEM, estudio que permitirá canalizar los resultados obtenidos en diferentes aplicaciones ópticas.