SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE NANOPARTÍCULAS DE PALADIO PROTEGIDAS CON TIOL PARA APLICACIÓN EN REACCIONES DE ACTIVACIÓN DE METANO

AYELÉN PRADO; JHON F. SÁNCHEZ MORALES; MIGUEL D. SÁNCHEZ

San Carlos de Bariloche

Encuentro; XVII Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados, NANO 2017; 2017

Comisión Nacional de Energía Atómica - Centro Atómico Bariloche

Una correcta caracterización del tamaño y forma de las nanopartículas metálicas, al igual que la posibilidad de controlar dichos parámetros a través del proceso de síntesis de las mismas, es fundamental en la catálisis heterogénea. En particular, se ha demostrado que el paladio resulta ser activo y selectivo en la reacción de reformado seco de metano[1]. Sin embargo la profusa formación de material carbonoso lleva a la desactivación del catalizador, haciendo necesario el uso de aditivos para inhibir este proceso[2,3].Nuestros resultados preliminares así como los reportados por Corthey et al.[4] muestran que en la síntesis nanopartículas de Paladio protegidas con tiol, el azufre reacciona fuertemente con la superficie dando lugar a nanopartículas compuestas de un núcleo de Pd metálico rodeado por una submonocapa de especies de azufre. Debido a que esto podría disminuir la superficie activa disponible para que tenga lugar la reacción de interés, se podría conjeturar que la presencia de azufre reduciría la eficiencia del catalizador. Sin embargo, recientemente Horn y Schlögl[5] han llamado la atención al hecho de que en catalizadores de Níquel la presencia de azufre mejora la eficiencia del catalizador para reacciones de activación del metano, inhibiendo la formación de estructuras de carbón. En este contexto resulta de interés el estudio del efecto del azufre sobre la eficiencia de catalizadores de paladio para la reacción de reformado de metano.En el presente trabajo se muestran los resultados obtenidos a partir de la síntesis denanopartículas de paladio utilizando el método modificado de dos fases de Burst-Schiffrin[4]. A tal efecto, se utilizó una solución ácida de cloruro de paladio a la cual se le agregó TOABr disuelto en tolueno, seguido del protector, en este caso dodecanothiol. Por último se agregó borohidruro de sodio como agente reductor. Para eliminar los remanentes del proceso de síntesis el material obtenido se purificó siguiendo un proceso de dilución y centrifugado. Se prepararon varias muestras variando la relación tiol-paladio y el solvente utilizado en el proceso de purificación. Las nanopartículas obtenidas se caracterizaron mediante Espectroscopia de Fotoelectrones (XPS), Difracción de Rayos X (XRD) y Microscopía de Transmisión (TEM). Mediante la caracterización por XPS se buscó caracterizar el azufre presente en las muestras. Por otro lado, mediante los análisis de XRD y TEM se obtuvieron datos del tamaño y dispersión de las nanopartículas. Se buscó optimizar el procedimiento de síntesis de forma tal de obtener nanopartículas de tamaño <10 nm y con una buena dispersión.Referencias:[1] J.R. Rostrupnielsen, J.H. Bak Hansen. Journal of Catalysis 144(1) (1993) 38-49.[2] M.D. Sánchez et al. Catalysis Today 133?135 (2008) 842-845.[3] I.O. Costilla et al. Ref Applied Catalysis A: General 478 (2014) 38-44.[4] G. Corthey et al. The Journal of Physical Chemistry C 116(17) (2012) 9830-9837.[5] R. Horn, R. Schlögl. Catalysis Letters 145(1) (2015) 23-39.