Gold and silver colloidal nanoparticles and their functionalization with dibutyl-dichalcogenides

Os materiais híbridos combinam propriedades físicas e químicas de compostos orgânicos e inorgânicos em um único material com distintas aplicações tecnológicas. No presente trabalho, foram preparadas dispersões coloidais de prata e de ouro pelo método de Turkevich e materiais híbridos por meio da passivação de superfície das nanopartículas de ouro com moléculas de organocalcogênios (S, Se e Te). As nanopartículas foram analisadas por difração de raios X, espectroscopia de absorção na região do ultravioleta-visível e por microscopia eletrônica de varredura e de transmissão, sendo que a passivação das nanopartículas com os organocalcogênios foi observada por meio da espectroscopia de espalhamento de raios X (XPS). Foi verificada a influência do pH, da temperatura, do tempo de reação e da concentração de amônia sobre o tamanho médio, distribuição de tamanho de partículas e estabilidade dos colóides Os resultados indicaram que a concentração das espécies redutoras é determinado pelo pH da solução, influenciando os processos de saturação, nucleação e crescimento das partículas. Foi notado também que a adição de amônia após o estágio de nucleação estabiliza os colóides de prata em partículas com tamanho médio entre 1,6 a 2,2 nm com estreita distribuição de tamanho. As análises de XPS revelaram que as moléculas de dibutil-diselenol são mais resistentes aos processos de oxidação do que as de dibutil-ditiol e dibutilditelurol, apresentando porcentagens de moléculas oxidadas de 6%, 34% e 92%, respectivamente.Hybrid materials present interesting combination of the physical and chemical properties of organic and inorganic compounds in a single material that is widely employed in distinct technological applications. In the present work, silver and gold colloids were prepared by means of the Turkevich Method, and hybrid materials were obtained through the surface functionalization of gold nanoparticles with organochalcogen organic molecules (S, Se and Te). The as obtained nanoparticles were characterized by X-ray diffraction, ultravioletvisible absorption spectroscopy and scanning and transmission electron microcopies, while nanoparticles functionalization was observed by means of Xray photoelectron spectroscopy (XPS). During the synthesis, it was verified the influence of pH, temperature, reaction time and ammonium concentration, and results indicated that the reducing species concentration in solution is determined by the pH, influencing in the saturation, nucleation and particles growth process. After the nucleation stage, it was noted that the addtion of ammonium can stabilize the silver colloids, resulting in average particle sizes from 1.6 to 2.2 nm with narrow size distributuin. The XPS analyses revealed that the dibutil-diselenol molecules were more stable in the oxidation processes than of dibutil-ditiol and dibutil-ditellurol, presenting oxidized molecules of 6%, 34% and 92%, respectively