Sintesi di nanoparticella dell'oro

Le nanoparticelle dell'oro si compongono degli atomi metallici dell'oro per creare un sistema cristallino di 1-100 nanometro. Le nanoparticelle dell'oro sono state prodotte nel laboratorio per i parecchi decenni e molti approcci da allora sono stati sviluppati.

Nanoparticelle dellCredito di immagine: Kateryna Kon/Shutterstock

Metodo di Turkevich

Uno dei modi più semplici è conosciuto come il metodo di Turkevich, che usa l'acido tetrachloroauric (HAuCl4) congiuntamente a citrato trisodico come agente di diminuzione e di coperchiamento per le nanoparticelle.

Durante gli ioni trattati3+ dell'Au presenti in soluzione sono diminuiti rapidamente agli ioni+ dell'Au da citrato trisodico, quindi una reazione di disproporzionamento può accadere per generare gli atomi metallici dell'oro.

Questi atomi metallici dell'oro poi fungono da punti di nucleazione per ulteriore riduzione degli ioni+ dell'Au di doppio livello dell'elettrone dell'atomo, permettendo che le particelle si sviluppino dal nucleo metallico iniziale dell'oro.

Il citrato trisodico agisce per incoraggiare il deposito di oro sui punti inizialmente formati di nucleazione, piuttosto che la creazione dei punti supplementari di nucleazione, tramite l'aumento graduale nel pH connesso con la creazione degli ioni3 di AuCl (OH- ) che accadono nel corso della reazione. Gli ioni3 di AuCl (OH- ) sono diminuiti meno facilmente direttamente ad oro metallico che gli ioni iniziali- AuCl4 che sono presenti all'inizio della reazione.

Regolazione del metodo del turkevich

La dimensione ed il numero delle nanoparticelle create in una reazione possono essere regolato semplicemente alterando gli stati ed i reagenti della reazione in uso.

Inizialmente un a basso pH assicura una più grande proporzione di precursore dell'oro sotto forma di ioni- AuCl4, che possono essere diminuiti rapidamente ad oro metallico prima che il pH della soluzione della reazione cominci ad aumentare.

Un maggior numero dei punti metallici di nucleazione dell'oro induce l'oro restante in soluzione ad essere spanto in un maggior numero delle nanoparticelle, con conseguente particelle di un più di diametro basso. La temperatura, può pregiudicare similmente il numero e la dimensione delle particelle generate come prodotti di basse temperature meno punti iniziali di nucleazione su cui le particelle si sviluppano.

Ulteriori modifiche alla reazione possono essere realizzate, quale la sostituzione di citrato trisodico con i più forti agenti riduttori per creare un maggior numero dei punti iniziali di nucleazione e così di più piccole particelle.

Il citrato trisodico ancora è impiegato frequentemente come agente di coperchiamento, migliorante la stabilità delle nanoparticelle. Tuttavia, altri prodotti chimici capaci di ricoprire le nanoparticelle possono essere usati quale il polietilene glicole tiolato, che forma una forte obbligazione covalente dell'Au-s.

Nanoparticelle anisotrope dell'oro

Le nanoparticelle sferiche dell'oro possono essere usate come semi sopra cui ulteriore crescita può essere incoraggiata o bloccata, facendo uso di vari prodotti chimici o biomolecole, lungo le asce cristallografiche particolari. La crescita irregolare in ogni direzione come questa è conosciuta come crescita anisotropa.

Facendo uso dei metodi di crescita anisotropa, le nanoparticelle dell'oro possono essere create in varie forme e gradua, compreso i nanowires, le teste di legno, i cubi, le stelle, i triangoli, le lastre grosse, le gabbie e parecchie altre morfologie secondo la misura.

Ogni varietà di nanoparticella anisotropa dell'oro possiede i beni che si prestano bene alle applicazioni particolari quali la catalisi, il potenziamento della dose di radiazioni, la consegna della droga, l'elettronica, o il potenziamento della pila solare.

Altri metodi di sintesi

Vari altri metodi di produzione delle nanoparticelle dell'oro esistono, sia prodotto chimico che non prodotto chimico. Questi includono le gabbie del polimero, che inducono la crescita delle particelle all'interno di uno spazio definito; fotosintesi, dove l'indicatore luminoso è usato per ridurre l'oro al suo modulo metallico; e sintesi biologica, dove i batteri, le alghe, i funghi o gli impianti sono usati per ridurre l'oro al suo stato metallico con i vari trattamenti biologici.

Alcuni metodi della sintesi sono più appropriati che altri secondo l'applicazione progettata delle nanoparticelle dell'oro. Quelli creati per uso in vivo o nella regolazione in vitro devono essere sintetizzati con l'uso minimo dei prodotti chimici tossici che pregiudicherebbero i risultati della consegna della droga o degli esperimenti bioimaging.

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Last Updated: Oct 10, 2018

Michael Greenwood

Written by

Michael Greenwood

Michael graduated from Manchester Metropolitan University with a B.Sc. in Chemistry in 2014, where he majored in organic, inorganic, physical and analytical chemistry. He is currently completing a Ph.D. on the design and production of gold nanoparticles able to act as multimodal anticancer agents, being both drug delivery platforms and radiation dose enhancers.

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