La ablación con láser pulsado en líquido (PLAL) es una técnica confiable y versátil para producir nanopartículas metálicas (NP) en solución. Sus ventajas, incluida la ausencia de agentes reductores, la simplicidad operativa, la alta pureza sin pasos de purificación y las condiciones ambientales de procesamiento, lo convierten en una opción preferida sobre los métodos convencionales de preparación de NP metálicas, como el método de reducción química.
La adopción generalizada de PLAL en los campos de investigación científica e industrial da fe de su utilidad. Sin embargo, el tamaño y el costo de mantenimiento de las fuentes láser tradicionales plantean desafíos importantes para los laboratorios, particularmente aquellos no especializados en la ciencia del láser.
Al reconocer estos obstáculos, los profesores Hidehiro Sakurai, Yumi Yakiyama y su equipo de la Universidad de Osaka centraron su atención en el sistema láser de microchip (MCL). Desarrollado por el grupo Taira del Instituto de Ciencia Molecular (IMS), MCL es un sistema láser de pulso gigante compacto y de bajo consumo con una longitud de cavidad corta, inferior a 10 mm, lo que lo hace muy adecuado para laboratorios de síntesis orgánica estándar.
A pesar de la ventaja de su tamaño, se desconocía la aplicabilidad de las especificaciones de MCL (especialmente su pequeña energía de pulso) al PLAL de un objetivo de Au. El equipo de investigación tuvo como objetivo comprender cómo las diferencias en las especificaciones instrumentales contribuyen a los resultados de PLAL de Au, con el objetivo de promover la síntesis de mesa y la aplicación directa de NP con fines catalíticos.
En su investigación publicada en la revista Industrial Chemistry &Materials , el equipo utilizó MCL para PLAL de Au, centrándose en los efectos de la energía del pulso láser pequeño (0,5 mJ), la duración del pulso corto (0,9 ns) y la baja tasa de repetición (10 Hz) sobre la eficiencia de la ablación. Los resultados revelaron que MCL exhibió una eficiencia de ablación relativamente alta a pesar de tener una energía de pulso mucho menor en comparación con los láseres convencionales de mayor potencia (25 mJ/pulso, 12 ns de duración, 10 Hz).
"Nuestro estudio proporciona nuevos conocimientos sobre la preparación de NP de Au utilizando el sistema compacto MCL. Es importante destacar que abre vías para el uso directo de NP altamente reactivas preparadas por MCL en el desarrollo de nuevas reacciones catalíticas dentro de laboratorios de química sintética estándar", dijo Sakurai .
El equipo de investigación incluye a Barana Sandakelum Hettiarachchi, Yusuke Takaoka, Yuta Uetake, Yumi Yakiyama y Mihoko Maruyama, Yusuke Mori, Hiroshi Y. Yoshikawa y Hidehiro Sakurai de la Universidad de Osaka; y Hwan Hong Lim y Takunori Taira del Instituto de Ciencia Molecular.
Más información: Barana Sandakelum Hettiarachchi et al, Descubriendo la síntesis de nanopartículas de oro utilizando un sistema láser de microchip mediante ablación con láser pulsado en solución acuosa, Química y materiales industriales (2024). DOI:10.1039/D3IM00090G
Proporcionado por Química y Materiales Industriales
