Caracterización vibracional del nanocompuesto de TiO2/Ag a partir de su síntesis por impregnación húmeda (2024)
Los sustratos basados en óxidos metálicos, como el TiO2, han atraído la atención de la comunidad científica debido a su alta capacidad de amplificación y estabilidad química. Además, la adición de nanopartículas de plata al sustrato, formando el nanocompuesto de TiO2@Ag es de interés en la industria debido a que puede aumentar sus capacidades catalíticas del material y generar un efecto de resonancia plasmónica SERS. Por lo tanto, este trabajo de investigación se centra fundamentalmente en estudiar las propiedades vibracionales del compuesto de TiO2 con nanopartículas de plata, así como de su precursor, el material comercial Degussa P-25 y caracterizar su espectroscopía Raman partiendo desde la síntesis química del sustrato. Para lograr este objetivo, se utilizó la técnica de síntesis química, denominada wet impregnation, que permite la preparación de sustratos homogéneos con una alta pureza y control de tamaño de partícula. Luego, se realizaron estudios estructurales y ópticos del sustrato mediante técnicas espectroscópicas como la espectroscopía Raman, la espectroscopía de difracción de rayos X (XRD) y el dynamic light scattering (DLS). Lo anterior permitió observar los picos característicos de la fase anatasa del TiO2, junto con la aparición de un pico inusual a 50 cm−1, no reportado anteriormente en la literatura. Este pico se observó tanto en el material base Degussa P25 como en las muestras del nanocompuesto, aunque su intensidad es mayor en estas últimas. Adicionalmente, los análisis realizados sugieren la posible interferencia de picos provenientes de la plata formada en clusters, lo que sugiere un efecto de aumento en la intensidad del pico inusual en los espectros del nanocompuesto. Una de las muestras fue evaluada por difracción de rayos X (XRD) para confirmar la presencia de las fases anatasa, rutilo y nanopartículas de plata. Los resultados del XRD muestra que contiene una combinación de estas tres especies, de acuerdo con las comparaciones con los difractogramas teóricos. También, variaciones en la concentración molar y control de temperatura durante el proceso de síntesis revelaron tener influencia en el tamaño granular de las partículas.