Síntesis y caracterización de nanopartículas de Fe3O4 recubiertas con SiO2 y colorante.

Abstract

RESUMEN: Este trabajo recoge la síntesis de nanopartículas de Fe3O4 y su recubrimiento con una capa de SiO2 así como su funcionalización con un colorante (Rodamina B). Todas las nanopartículas sintetizadas han sido caracterizadas mediante diversas técnicas experimentales (difracción de rayos X, espectroscopia Raman, medidas magnéticas y espectroscopia de fluorescencia). Finalmente, se ha estudiado la toxicidad de estas nanopartículas en células en cultivo in vitro. En las nanopartículas sintetizadas se han realizado diversos estudios. El análisis de la difracción de rayos X demuestra que las muestras estudiadas cristalizan en la estructura cúbica de parámetro de red a=8.3492 Å, que es compatible con la estructura de la magnetita. A partir de la anchura de los picos de difracción, utilizando el método de Williamson-Hall se ha estimado que el tamaño de las nanopartículas está en torno a los 15 nm, mientras que mediante el programa TOPAS se estima que el tamaño de estas es de unos 11 nm. En los resultados de espectroscopía Raman aparecen únicamente las bandas vibracionales características de la magnetita. También se han estudiado las propiedades magnéticas y el efecto de la capa de SiO2 en estas. Por otro lado, se han medido los espectros de emisión y excitación de las nanopartículas funcionalizadas con rodamina B y se ha observado que son similares a los de dicho colorante en disolución. Finalmente se ha observado que las nanopartículas sintetizadas no son tóxicas para las células.

ABSTRACT: This work collects the synthesis of Fe3O4 nanoparticles and their coating with a layer of SiO2, as well as their functionalization with a dye (Rhodamine B). All synthesized nanoparticles have been characterized by various experimental techniques (X-ray diffraction, Raman spectroscopy, magnetic measurements and fluorescence spectroscopy). Finally, we have studied the toxicity of these nanoparticles in cells from in vitro cultures. Various studies have been carried out in the synthesized nanoparticles. The analysis of X-ray diffraction shows that the studied samples crystallize in a cubic structure with a lattice parameter a = 8.3492 Å, which is compatible with the structure of the magnetite. From the width of the diffraction peaks and by using the Williamson-Hall method, it has been estimated that the size of the nanoparticles is about 15 nm, while by using the TOPAS program the estimated size is about 11 nm. Regarding the results of Raman spectroscopy, the characteristic vibrational bands of the magnetite are the only ones to appear. We have also studied the magnetic properties and the effect of the SiO2 layer on them. Besides, the emission and excitation spectra of the nanoparticles functionalized with rhodamine B have been measured and we have observed that they are similar to those of the dye in solution. Finally, it has been observed that the synthesized nanoparticles are not toxic to cells.