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Como controlar o tamanho das nanopartículas de platina: o que pode tornar as partículas maiores ou menores?
As nanopartículas de platina têm sido amplamente estudadas por seu potencial em diversas aplicações, levando cientistas a explorar diferentes métodos de síntese para controlar seu tamanho e forma. Nanopartículas de platina geralmente existem na forma de suspensão ou colóide em líquido, como água. Nessas suspensões, o tamanho das nanopartículas de ouro branco pode oscilar entre cerca de 2 e 100 nanômetros (nm), dependendo das condições de reação.
Existem muitos métodos para sintetizar nanopartículas de ouro de platina. Um dos métodos mais comuns é usar um estabilizador ou agente de cobertura para reduzir o precursor de íons de platina para formar nanopartículas coloidais. Esses precursores incluem cloroplatinato de potássio (K2PtCl6) e cloreto de platina (PtCl2), usando um agente redutor como hidrogênio (H2) ou hidreto de sódio (NaBH4). Nesses processos sintéticos, o tamanho final das partículas é afetado por muitos fatores, incluindo a escolha dos precursores, a proporção de estabilizador para precursor e a temperatura da reação.
A variação desses fatores pode fazer com que o tamanho das nanopartículas de platina varie de alguns nanômetros a centenas de nanômetros, o que estabelece a base para sua aplicação em diferentes campos.
Além disso, estudos anteriores mostraram que a alteração do tipo de solvente e das condições ambientais durante o processo de síntese também pode afetar o formato e o tamanho das nanopartículas de platina. Por exemplo, alterações em aditivos, como hexadecilamina (HDA) ou outros agentes de encapsulamento fortes, podem ser usadas para obter o formato de partícula desejado. Quando agentes de encapsulamento fortes são usados, o formato das nanopartículas geralmente permanece inalterado, e a estabilidade desse formato pode ser controlada.
Esses estudos mostram que o controle do formato das partículas depende não apenas da seleção de precursores e aditivos, mas também das operações específicas durante a reação e do papel dos estabilizadores.
Ao mesmo tempo, nos últimos anos, tem havido pesquisas sobre a síntese ambientalmente correta de nanopartículas de platina, usando extratos vegetais como agentes redutores para ajudar a reduzir o impacto ambiental do processo de síntese. Este método não é apenas viável, mas as nanopartículas de platina sintetizadas têm bom controle de forma e atendem aos padrões de proteção ambiental.
As propriedades físicas e químicas das nanopartículas de platina as tornam potenciais para aplicação em muitos campos, como eletrônica, catálise e administração de medicamentos. Seu desempenho catalítico é particularmente notável e eles são amplamente utilizados em células de combustível de hidrogênio, síntese industrial de ácido nítrico e catálise de gases de escape. Essas propriedades são afetadas pelo formato e tamanho das partículas, por isso é crucial encontrar métodos eficazes para controlar o tamanho e o formato.
Tais mudanças sutis podem trazer resultados inesperados, afetando assim sua eficiência de aplicação em vários setores.
Além disso, as propriedades ópticas das nanopartículas de ouro e platina também mostram muito potencial em aplicações de luz visível. Embora as nanopartículas de platina tenham características de ressonância plasmônica de superfície (SPR) na região ultravioleta, suas perspectivas de aplicação em produtos eletrônicos ainda podem ser exploradas ajustando as condições de síntese. Pesquisas mostram que a aplicação de nanopartículas de platina em materiais semicondutores tem o potencial de promover ainda mais o desenvolvimento da tecnologia de conversão de energia solar.
Finalmente, PgAuNPs de diferentes tamanhos e formas podem ter múltiplos efeitos em sistemas biológicos. Esses efeitos têm o potencial de ser terapêuticos, mas também apresentam riscos potenciais de toxicidade, pois a alta reatividade das nanopartículas pode causar danos celulares desnecessários in vivo. Portanto, entender a ciência do controle do tamanho das nanopartículas de platina é um dos principais focos de pesquisa atuais.
À medida que a tecnologia avança, como equilibrar as condições ideais de síntese de nanopartículas de platina e ouro para atingir todo o seu potencial e, ao mesmo tempo, evitar danos aos organismos se tornará um grande desafio que os cientistas precisam resolver. Como você acha que a aplicação de nanopartículas de platina mudará no futuro e como isso mudará nossas vidas?
