A teoria de Mie aplicada ao estudo da banda de absorção de plasmon de superfície de nanopartículas metálicas coloidais

Com o avanço na tecnologia de nanofabricação nas últimas duas décadas, os materiais nanoestruturados têm atraído a atenção de pesquisadores devido à suas propriedades físicas únicas, não presentes nos mesmos materiais em dimensões maiores. Tais materiais, em especial as nanopartículas, apresentam aplicações nos mais diversos campos de interesse da indústria, como na fabricação de dispositivos optoeletrônicos (Shirasaki et al., 2013). Nanopartículas de prata apresentam uma faixa de absorção intensa na região UV-Vis conhecida com banda de absorção de plásmon de superfície (SPAB, do inglês surface plasmon absorption band), que ocorre devido as oscilações coletivas dos elétrons na superfície. Em particular, para aplicações em dispositivos optoeletrônicos, em fotônica e no campo emergente da plasmônica, é essencial saber o comportamento óptico das nanopartículas e conhecer a SPAB.A SPAB de nanopartículas metálicas pode ser obtida pelo método de Mie (Mie, 1908), aplicado com sucesso ao estudo de nanopartículas de prata e ouro. Nessa teoria, a SPAB de nanopartículas esféricas são obtidas através do cálculo da seção de choque de extinção ou eficiência de extinção de nanopartícuas. Neste contexto, o objetivo principal deste trabalho é calcular a banda de absorção de plasmon de superfícies de nanopartículas de prata usando a soma completa da série de Mie para a seção de choque de extinção de partículas de prata esféricas numa gama de raios de 1 a 17 nm e simular o comportamento dessa banda.

Controlling the Surface Plasmon Absorption of Silver Nanoparticles via Green Synthesis Using Pennisetum purpureum Leaf Extract

We report on the green synthesis of silver nanoparticles utilizing theP.purpureumleaf extract. Controlling the surface plasmon absorption of silver nanoparticles was achieved by regulating the amount of extract concentration and the molarity of silver nitrate solution. The surface plasmon absorption peak is found at around 430nm. The surface plasmon absorption peak have shifted to lower wavelength as the amount of extract is increased, while plasmon absorption peak shifts on a higher wavelength as the concentration of silver nitrate is increased before it stabilized at 430nm. This can be explained in terms of the available nucleation sites promoted by the plant extract as well as the available silver ions present in silver nitrate solution.