Synthesis, characterizacion and properties of copper clusters

Zusammenfassung

La nanotecnología ha despertado un gran interés desde comienzos del S XXI. Dentro de este campo de estudio podemos encontrar los ¿clústeres metálicos¿. Un ¿clúster metálico¿ se define como un agregado de átomos con un tamaño aproximado a 1 nm. La reducción de tamaños a escala nanoscópica provoca una dependencia del tamaño con las propiedades ópticas, electrónicas y magnéticas debido al confinamiento y cuantización de los electrones de conducción en un pequeño volumen. El comportamiento de estos clústeres puede ser dividido en molecular (para tamaños pequeños) ó semiconductor (clústeres de mayor tamaño). En este trabajo se muestra la síntesis electroquímica de clústeres de cobre (CuCLs) de diferentes tamaños (desde 5 a 25 átomos de cobre). Su caracterización fue llevada a cabo mediante el uso de diferentes técnicas, tales como: espectroscopía de absorción, fluorescencia, espectrometría de masas, microscopía de fuerzas atómicas (NC-AFM). Además su estado de oxidación fue determinado mediante espectroscopía de rayos X. Estos clústeres de cobre mostraron unas excelentes propiedades fluorescentes observando emisiones en las distintas regiones del espectro dependiendo el tamaño del clúster. Además muestran gran fotoestabilidad y un alto rendimiento cuántico. Esta novedosa propiedad los hace materiales muy prometedores como marcadores biológicos ó incluso en detección de moléculas ó iones siendo una alternativa a los fluoróforos comunes. Finalmente, un estudio de las posibles aplicaciones de estos CuCLs fue llevado a cabo. Respecto a sus propiedades fluorescentes se ha encontrado una potencial aplicación como nanosensores de iones metálicos. Por otra parte, se ha desarrollado el estudio de sus propiedades catalíticas y fotocatalíticas, observando una dependencia de la actividad con el tamaño.