Síntese “one-pot” em meio aquoso de nanopartículas plasmônicas de seleneto de cobre

Abstract

A ressonância de plasmon de superfície localizada (LSPR) é uma propriedade decorrente da oscilação dos elétrons livres apresentada por alguns materiais, tais como nanopartículas (NPs) de metais nobres como ouro e a prata, ou de vacâncias oriundas da ausência de íons na estrutura do material, como no caso dos nanocristais (NCs) de selenetos de cobre não-estequiométricos. Os selenetos de cobre são semicondutores do tipo p e, devido a suas excelentes características de absorção energética, são muito estudados para aplicações em células solares. Esse material apresenta LSPR na região do infravermelho próximo e, dentre as diversas aplicações em sistemas biológicos tem-se, por exemplo, a utilização em terapia fototérmica. Considerando-se a ampla variedade de aplicações, é necessário desenvolver metodologias fáceis, de baixo custo e que sejam ambientalmente amigáveis para a síntese desses materiais, sendo que a maioria dos trabalhos encontrados na literatura utiliza solventes orgânicos no processo. A metodologia desenvolvida consiste na utilização de CuCl e Na2O3Se como precursores de cobre e selênio, respectivamente, estabilizados pelo ácido mercaptossuccínico (MSA), em pH 5 e temperatura de 90o C durante o tempo de 1 hora. Os NCs obtidos foram caracterizados opticamente por espectroscopia de absorção eletrônica e, estruturalmente por difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão, espectroscopia Raman e Infravermelho. Os NCs produzidos possuem máximo de absorção em 1124 nm, na região do infravermelho próximo, e com tamanho médio de 8 nm. A estrutura cristalina foi determinada por DRX, a qual indica que as partículas produzidas tratam-se de CuSe (ou seja, X=1) e possui célula unitária hexagonal, pertencendo ao grupo espacial P63/mmc. Assim, neste trabalho foi desenvolvida uma metodologia para síntese coloidal one-pot de NCs de seleneto de cobre não-estequiométrico (Cu2-XSe) em meio aquoso.