El NaBH4 como inesperado activador de la superficie de nanopartículas: el caso de Ag y AuNPs sintetizadas por Haloferax volcanii

ALVAREZ CERIMEDO MARIA SOLEDAD; MARIANA COSTA; MARIA INES GIMENEZ; AYUDE, M. ALEJANDRA; HOPPE CRISTINA ELENA

Encuentro; XIX Encuentro de superficies y materiales nanoestructurados - NANO2019; 2019

La reducción del 4-nitrofenol (4NP) en presencia de borohidruro de sodio es una de las reacciones químicas más utilizadas en el estudio del comportamiento catalítico de nanoestructuras metálicas [1]. Dicha reacción es considerada ?modelo? debido a que su estudio involucra un equipamiento simple (espectrofotómetro), a la formación de un único producto, y a su cinética sencilla en condiciones de exceso de agente reductor. Sin embargo, en trabajos recientes se ha sugerido que el NaBH4 puede tener un rol adicional como ?activador? catalítico, ya que es capaz de eliminar una gran cantidad de especies de la superficie metálica de las nanopartículas (NPs) [2]. En este trabajo se analizó el efecto catalítico de NPs de oro y plata sintetizadas por Haloferax volcanii sobre la reducción de 4NP con concentraciones variables de NaBH4 (siempre en exceso). Haloferax volcanii es un microorganismo extremófilo del dominio Arquea, que crece en altas concentraciones de NaCl (entre 1,5 y 3M) y es interesante para el análisis de aplicaciones biotecnológicas, debido a la facilidad de crecimiento y a la alta estabilidad de sus enzimas. La obtención de nanoestructuras metálicas a través de Haloferax volcanii no había sido descripta hasta el momento. Las NPs obtenidas por vía biológica típicamente se encuentran recubiertas por una gran cantidad de macromoléculas (como las proteínas), lo que dificulta su utilización en aplicaciones posteriores. En este trabajo se encontró que las NPs recién sintetizadas no son capaces de catalizar la reducción de 4NP en presencia de NaBH4. Sin embargo, se demuestra que la exposición de las NPs a altas concentraciones de NaBH4 (mayores a 100mM) promueve el reemplazo de las especies que originalmente recubren a la superficie de las NPs por hidruros, favoreciendo la accesibilidad del 4NP a la superficie metálica. Esto permite que las nanopartículas sintetizadas (inicialmente inactivas como catalizadores) catalicen la reducción del 4NP sin ningún tipo de tratamiento adicional. Este rol inesperado del NaBH4 ofrece un nuevo enfoque sobre una reacción considerada ?modelo? y lo identifica como variable de control en la remoción de moléculas adheridas a las NPs que puedan comprometer su capacidad catalítica.