Using laser light to tailor the morphology of Green-synthesized Nanoparticles

Abstract

El estudio se centra en la fabricación ecológica de nanopartículas de plata (AgNPs) utilizando extracto de Hibiscus sabdariffa como agente reductor natural y con la ayuda de láser a 405 nm, 532 nm y 650 nm para controlar sus propiedades. El objetivo del estudio es evaluar el efecto de la longitud de onda del láser y la concentración de nitrato de plata sobre parámetros como el tamaño, la morfología y la estabilidad de las nanopartículas. La caracterización mediante espectroscopia UV-Vis confirmó el éxito de la síntesis de nanopartículas, observándose distintos picos de resonancia de plasmón superficial (SPR) cerca de 400 nm. El láser azul (405 nm) produjo picos SPR más nítidos y estrechos, indicativos de nanopartículas más pequeñas y uniformemente distribuidas, mientras que el láser rojo (650 nm) dio lugar a picos más amplios, reflejo de partículas más grandes y heterogéneas. La microscopía de fuerza atómica (AFM) proporcionó información detallada sobre la distribución del tamaño y la morfología de las nanopartículas. Las nanopartículas sintetizadas con el láser azul mostraban una distribución de tamaños muy uniforme que oscilaba entre 42 y 77 nm, donde el tamaño más frecuente era el más pequeño. Por el contrario, los tratamientos con láser verde (532 nm) y rojo mostraron distribuciones de tamaño más amplias y una mayor aglomeración. El análisis TEM de las AgNPs fabricadas con láser azul muestra un grado de aglomeración adecuado. La mayoría de las partículas son esféricas con algunas formas poliédricas. Además, y las partículas tienen un recubrimiento semitransparente de antocianina. El láser azul controla la distribución del tamaño y la morfología favoreciendo la nucleación al crecimiento a lo largo de la síntesis. El análisis FTIR identificó grupos funcionales en las superficies de las nanopartículas, confirmando que los recubrimientos de antocianina contribuían a la estabilidad de las nanopartículas. El estudio demuestra que la síntesis asistida por láser puede controlar el tamaño y la morfología de las nanopartículas. Los resultados más favorables para la síntesis uniforme de nanopartículas se lograron utilizando el láser azul a 405 nm junto con una mayor concentración de nitrato de plata. La integración de la química verde y la luz láser para la síntesis de nanopartículas es una buena opción para conseguir nanopartículas ecológicas, eficaces y precisas.