Uno de los principales objetivos que tiene el método de reacción en microemulsión, es la obtención de partículas de pequeño y controlado tamaño, con una estructura cristalina y una composición química adecuada, con una morfología homogénea y sin aglomeración (ó un bajo grado) de las nanopartículas sintetizadas.
A continuación se mencionan los factores principales que afectan las características de las nanopartículas obtenidas por éste método de reacción.
a) Concentración de la solución acuosa:
Distintos trabajos y publicaciones describen la dependencia del tamaño final de la partícula con la relación molar agua: surfactante o también conocida como “W0”.
investigadores (Cason, Miller et al. 2001), encontró que es posible obtener tamaños iguales de partícula si se alarga el tiempo de la reacción, completándose la síntesis totalmente. Proponiendo que el crecimiento de las partículas es solamente determinado por W0. Se considera que para valores bajos de W0, la solución acuosa dentro de las gotas no se hidratan lo suficiente a los grupos polares y a el contraión del surfactante (en caso de ser iónico). En este caso la rigidez interfacial de las gotas aumenta, ocasionando menores interacciones entre ellas, provocando una disminución en la velocidad de crecimiento de las partículas. En el caso contrario, al aumentar W0 (cantidad de agua) disminuye la rigidez interfacial de las gotas y la velocidad de crecimiento de las partículas aumenta, hasta llegar a una concentración, en donde un posible aumento de Wo causa la dilución de los reactivos, disminuyendo la velocidad de crecimiento. En algunos casos llega a observarse partículas de menor tamaño a valores suficientemente altos de Wo (Bagwe, & et al. 1997).
b) Concentración de los reactivos:
En la mayoría de lo reportado se ha observado que el tamaño de partícula está directamente relacionado con la concentración de los agentes precursores y precipitantes durante la síntesis (López-Quintela 2003). Pileni y colaboradores reportaron (Pileni 2003) la síntesis de nanopartículas de Pt con un tamaño de 2 a 12 nm al aumentar la concentración del agente precursor del platino (K2PtCl4). Por otra parte, conforme se obtengan valores mayores entre la relación agente precipitante: precursor se obtendrán valores de tamaño de partícula más pequeños.
c) Tensoactivos y cotensoactivos:
Un gran número de investigaciones han estudiado el efecto del tamaño de los grupos hidrofílicos y lipofílicos de los tensoactivos no iónicos. Por ejemplo, entre más larga sea la cadena hidrocarbonada del grupo hidrofóbico del surfactante,
partículas de menor tamaño son obtenidas, esto es, debido al incremento en la rigidez micelar, disminuyendo la velocidad de intercambio entre éstas. Generalmente, la adición de moléculas cosurfactantes causan un aumento en el intercambio micelar, originando un descenso en la rigidez de la película interfacial que protege a las gotas. Por lo que se cree, que el aumento en el tamaño de la gota de la microemulsión es contrarrestado por el agrandamiento en la curvatura de la película de surfactante , generando partículas de menor tamaño que sin cosurfactante (López-Quintela, Tojo et al. 2004).
d) Fase oleosa:
Algunos estudios realizados indican que las moléculas de aceites de bajo peso molecular, con volúmenes moleculares bajos, pueden penetrar más fácil entre las cadenas hidrocarbonadas de los surfactantes, incrementando la curvatura y rigidez de la película interfacial de las gotas de microemulsión inversa (Cason, Miller et al. 2001), originando así, una disminución en la velocidad de intercambio entre las micelas, y en consecuencia, la obtención de partículas más pequeñas.
e) Electrolitos:
Investigaciones previas revelan una posible relación entre la forma de las nanopartículas sintetizadas con la adición de una sal adicional al precursor (un electrolito) (Filankembo, Giorgio et al. 2003). Se ha reportado además que la absorción molecular o iónica selectiva sobre las caras de los nanocristales puede tener un efecto sobre el crecimiento en ciertas direcciones, lo cual explica cierta preferencia en la forma y tamaño de las partículas (Pileni 2003).
f) Estructura de la microemulsión:
Algunos estudios han sugerido la dependencia parcial de la forma de las nanopartículas con la microestructura de la microemulsión, donde la microemulsión actúa como una plantilla. Un ejemplo particular es el realizado por Pineli (Pileni 2003) sobre la síntesis de nanopartículas de cobre a partir de
de agua resultaron en nanocristales cilíndricos de cobre y una mezcla de una microemulsión (W/O) con fase lamelar resulto en una mezcla de partículas con formas esféricas y cilíndricas. Sin embargo se encontró que la estructura de la microemulsión no era solo el único parámetro que controla la forma de los nanocristales. En contraste, hay ejemplos de la no existencia de correlación entre la estructura de la microemulsión y de las nanopartículas obtenidas, lo que, apoya la dependencia de la absorción del electrolito con la forma de las nanopartículas(Chen, & et al. 2001). Aunque hay una diversidad de estudios realizados para poder relacionar las características de las nanopartículas con las propiedades de la microemulsión; aún existe una gran brecha sobre los efectos del comportamiento dinámico de la microemulsión sobre las características de las nanopartículas. Por lo que es necesario considerar la influencia del transporte y la dinámica micelar sobre la formación de la nanopartículas para poder comprender los fundamentos de la síntesis de nanopartículas. En este tipo de estudios se puede dar lugar a mejoramientos sobre el control de las características de las partículas.
El método de microemulsiones O/W que se utiliza en este trabajo de tesis es de reciente creación, por tanto, aún no se determinan a detalle cómo pueden afectar estos factores a las características de las nanopartículas, sin embargo, es posible que algunos de estos parámetros tengan un efecto parecido.
1.3.3 Recientes avances en el uso de microemulsiones como medio