Embora existam inúmeras metodologias para a síntese de soluções coloidais de AuNPs, a mais simples e vulgarmente utilizada para a síntese de AuNPs com baixa dispersão e de forma esférica foi descrita inicialmente por Turkevich et al. em 1951 sofrendo desde então algumas modificações no sentido do seu melhoramento. Associada ao crescimento mediado por sementes, esta técnica está também na base da síntese de AuNPs de outras formas.
A síntese das AuNPs esféricas com diâmetro aproximado de 60 nm foi realizada duas vezes. A solução coloidal de AuNPs sintetizada na primeira vez, ao fim de alguns dias, acabou por perder a sua cor vermelha (Figura14).
Figura 14. Comparação entre uma solução coloidal de AuNPs macroscopicamente com bom aspeto e a solução coloidal de AuNPs que se estragou.
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Já anteriormente o acondicionamento das soluções coloidais de AuNPs foi avaliado (123). Os resultados indicam que o acondicionamento em frascos de vidro se mostra mais favorável em comparação com frascos de plástico. Contudo, neste caso, na origem deste acontecimento com as AuNPs poderão estar as más condições de limpeza do frasco, requisito essencial para o bom acondicionamento e manutenção das características das AuNPs.
A síntese das AuNPs em forma de estrela foi realizada inúmeras vezes. Uma vez que é necessário que as características das AuNPs se mantenham, torna-se indispensável o controlo dos parâmetros da reação com o maior rigor possível, nomeadamente as concentrações dos reagentes, a temperatura, a adição simultânea do ácido ascórbico e nitrato de prata e o volume de síntese.
Foram testados diferentes rácios [HAuCl4]/[Ouro]núcleos de crescimento determinando-se que aquele que fornecia melhores resultados, ou seja, aquele que produzia AuNPs em forma de estrela com o tamanho pretendido, era o rácio 1,2. De notar que, quanto menor o rácio utilizado, menor será o tamanho das AuNPs em forma de estrela.
As soluções de nitrato de prata e ácido ascórbico foram sempre preparadas de novo, e mantidas ao abrigo da luz, antes de cada uma das sínteses para garantir as suas boas condições uma vez que estas soluções são fotossensíveis. A adição destes dois reagentes ao sistema reacional deve ser feita em simultâneo e de uma forma célere (110). A adição de ácido ascórbico de forma lenta, faz com que não se formem AuNPs em forma de estrela, o mesmo acontecendo se este for adicionado antes do nitrato de prata. Se o nitrato de prata for adicionado antes do ácido ascórbico, este precipita e não se formam AuNPs em forma de estrela quando se adicionar o ácido ascórbico.
Para o mesmo rácio de [HAuCl4]/[Ouro]núcleos de crescimento foram ainda testados dois volumes reacionais, nomeadamente 30 e 90 mL, mas manteve-se sempre as concentrações dos reagentes utilizados em ambos os casos. Os resultados obtidos, nomeadamente o tamanho e distribuição de tamanhos das partículas, por comparação das imagens de TEM de amostras de ambos os casos, foram melhores para o maior volume reacional (dados não apresentados).
3.1.1 Caracterização por espectrofotometria de UV/Vis
A caracterização por espectrofotometria de UV/Vis é uma ferramenta recorrente para a validação das sínteses e verificação da estabilidade coloidal das AuNPs sintetizadas.
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A caracterização das AuNPs esféricas por UV/Vis foi realizada imediatamente após a sua síntese. No caso das AuNPs revestidas com MUA, a caracterização por UV/Vís foi realizada apenas após a funcionalização. As dispersões coloidais de AuNPs esféricas deverão apresentar um máximo de absorção a rondar os 520 nm sob a forma de uma banda plasmónica de ressonância bem definida. O deslocamento da posição da banda plasmónica pode significar a formação de partículas de maior dimensão ou de agregados.
Por observação dos espectros de UV/Vis (Figura 15) obtidos constata-se houve formação de AuNPs esféricas, uma vez que os espectros apresentam a banda plasmónica, a rondar os 520 nm. Assim, o máximo de absorção foi de 530 nm para as AuNPs de maior tamanho, 525 nm para as AuNPs com aproximadamente 60 nm e 523 e 526 nm para as AuNPs mais pequenas revestidas com citrato ou MUA, respetivamente. Constata-se ainda, pela forma da banda, que se tratam de amostras com dispersão bastante reduzida e bem estabilizadas pelo agente de revestimento, especialmente a solução de AuNPs de maior tamanho, uma vez que apresenta a banda menos larga.
No caso das AuNPs em forma de estrela, a análise por espectroscopia de UV/Vis foi realizada logo a seguir à síntese, depois das centrifugações das suspensões coloidais sintetizadas (Figura 16).
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As AuNPs anisotrópicas apresentam normalmente mais do que uma banda plasmónica (37). No caso das das AuNPs em forma de estrela, estas apresentam duas bandas de absorção resultante da hibridação da excitação coletiva dos eletrões do núcleo da partícula e de cada ponta individual.
A relação entre o comprimento de onda da banda plasmónica e o número de pontas que as AuNPs apresentam já foi determinada (124). Assim, a banda plasmónica sofre um desvio para comprimentos de onda maiores com o aumento do número e razão de aspeto das pontas das AuNPs em forma de estrela.
Os espectros de absorção de UV/Vis das AuNPs em estrela sintetizadas apresentam uma banda entre os 650 e os 700 nm correspondente à banda de absorção das pontas (673, 670 e 662 nm para as AuNPs dos espectros A, B e C, respetivamente). Apresentam, ainda que muito ténue, uma segunda banda próxima dos 550 nm correspondente à banda de absorção do núcleo. Contudo, devido à dispersão de tamanhos das AuNPs em estrela sintetizadas, refletida pela largura da banda entre os 650 e os 700 nm, deu-se a sobreposição das bandas, tornando a sua perceção muito
Figura 16. Espectros de absorção de UV/Vis das AuNPs em forma de estrela sintetizadas neste trabalho. Os espectros A e B correspondem às soluções coloidais sintetizadas com rácio 1,2 e o espectro C às AuNPs em forma de estrela com diâmetro maior.
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dificultada. A sua perceção é ainda mais difícil para o espectro C onde a largura sugere que haja uma dispersão dos tamanhos das AuNPs considerável.