The surface chemistry of metal fluoride nanocrystals

Resumen

Primerament, la síntesis de quinze tipus de nanocristalls inorgànics i la tendència general dels nanocristalls de fluorurs metàl·lics ha estat satisfactòriament desentranyada. Utilitzant el mètode de la coprecipitació, es reporta la fàcil, ràpida i reproduïble síntesis de nanocristalls de LnF3 i el detallat estudi mecanístic de les diferents condicions sintètiques. Mitjançant el complert estudi de la química de superfície, un nou tipus de self-assembly iònic en sistemes col·loidals ha estat proposat. Utilitzant mètodes experimentals i simulacions de dinàmica molecular, es postula aquest mecanisme de self-assembly aplicable a diversos sistemes i no només en el sistema estudiat. També s’han obtingut nanocristalls patchy utilitzant un mètode fàcil, ràpid i reproduïble. El comportament d’aquests nanocristalls patchy ha estat investigat en detall utilitzant mètodes experimentals i simulacions de dinàmica molecular. Els nostres resultats revelen la espontània i selectiva coordinació de cations i anions en les diferents cares exposades, com també interaccions selectives amb el solvent. Avançant en la temàtica de nanocristalls patchy, hem demostrat que les diferents cares dels nanocristalls obtinguts poden ser modificades selectivament. Els cations i anions poden ser modificats mitjançant l’addició de nous lligands que continguin un grup amina o carboxílic. També, utilitzant una molècula zwitterionica podem aconseguir la homogeneïtzació de la superfície eliminant al mateix temps cations i anions. Addicionalment s’han estudiat diferents processos de creixement per millorar les partícules obtingudes, permetent la obtenció de nanocristalls més grans i definits al mateix temps que modifiquem l’estabilitzant orgànic. La tècnica de EGA-MS ha estat també provada per a simplificar el complex camí de la completa caracterització en sistemes col·loidals. Hem demostrat que utilitzant una única tècnica experimental, la completa caracterització de sistemes col·loidals es possible comparat amb els nostres estudis previs en les mateixes partícules. Aquesta tesis està basada principalment en el estudi mecanístic de la síntesis i el comportament de la química de superfície de nanocristalls de LnF3. Conseqüentment, aquest coneixement permetrà el control i la manipulació del pont que hi ha entre la síntesis i les aplicacions, actualment anomenat química de superfície. Finalment, algunes aplicacions son presentades com a diferents rutes a seguir després d’aquest treball, essent aquestes excel·lents candidats en ciència de materials i medicina

Fecha de lectura	31 oct 2018
Idioma original	Inglés
Supervisor	Ramon Yáñez Lopez (Director/a), Susana Ricart Miro (Director/a) & Jordi Faraudo Gener (Director/a)