Advanced synthesis and characterization of noble metal nanoparticles

Abstract

L’estudi de nanopartícules és una branca fascinant de la ciència. Les seves propietats fortament relacionades amb la seva mida ofereixen innombrables oportunitats per descobriments sorprenents. Tanmateix, el mateix comportament sense precedents que proporciona a aquests nanomaterials el seu gran potencial per a aplicacions tecnològiques innovadores, també planteja grans reptes als científics. Alguns d'aquests reptes són el diseny de síntesis altament controlables i reproduïbles i el desenvolupament d’eines de caracterització i protocols de manipulació precisos que poden diferir dels d’altres materials més convencionals. L'objectiu d'aquesta tesi és proporcionar un marc per al disseny, la síntesi, la caracterització i la modificació superficial de nanopartícules col·loïdals d'or i plata. La tesi consta de diferents capítols que s'ordenen seguint una seqüència lògica que comença per la síntesi de les nanopartícules amb control de grandària, seguida de la caracterització de les seves propietats òptiques i catalítiques, i finalment l'exposició d’aquestes a medis biològics.

Nanoparticle research is a fascinating branch of science. The strongly size-related properties of nanoparticles offer innumerable opportunities for surprising discoveries. However, the same unprecedented behaviour that endows these nanomaterials with their great potential for innovative technological applications, also poses great challenges for scientists. Some of these challenges are the design of highly controllable and reproducible syntheses and the development of precise characterization tools and handling protocols that may differ from those of conventional materials. The aim of this dissertation is to provide a framework for the design, synthesis, characterization and surface modification of colloidal noble metal nanoparticles, with special focus on gold and silver nanoparticles. The thesis consists on different chapters that are ordered following a logic sequence that starts by the aqueous synthesis of gold and silver nanoparticles, followed by the characterization of their size-dependent optical and catalytic properties, and finally the exposure of the nanoparticles to biological media.