SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE NANOESTRUCTURAS HÍBRIDAS ÓXIDO DE HIERRO-ORO

MERCADAL PABLO; CORONADO, EDUARDO A.; ENCINA, EZEQUIEL R.

Congreso; XXI CONGRESO ARGENTINO DE FISICOQUÍMICA Y QUÍMICA INORGÁNICA; 2019

Las nanoestructuras híbridas (NHs) compuestas por óxidos de hierro ferrimagnéticos y metales nobles presentan la propiedad de interaccionar fuertemente con la luz y de fotocatalizar reacciones químicas de relevancia ambiental y energética, tales como la degradación de contaminantes. Además, una de las ventajas que posee este tipo de fotocalizadores heterogéneos nanoestructurados es que pueden ser recuperados de una dispersión aplicando un campo magnético externo. En este trabajo, se prepararon NHs compuestas por Fe3O4 y Au implementando métodos húmedos de síntesis. La caracterización estructural y morfológica de las NHs obtenidas así como el material de partida se realizó empleando microscopia TEM, SEM y XRD. Además, también se evaluó la capacidad de las NHs formadas para fotodegradar azul de metileno comparando los resultados con el Fe3O4. Resultados. El agregado del reductor NaBH4 y el precursor HAuCl4 en cantidades controladas a una dispersión coloidal de nanopartículas Fe3O4 previamente preparadas, da lugar a la formación de NHs. Mediante microscopías TEM y SEM pudo determinarse que las HNs Fe3O4-Au sintetizadas consisten en nanopartículas de Fe3O4 aproximadamente esféricas con un tamaño medio de 80 nm, decoradas por nanopartículas de Au de entre 5 y 20 nm de tamaño. La identidad química de estos materiales se verificó mediante XRD. La formación de las NHs es evidenciada por la aparición de una banda en el espectro de absorción centrada en 530 nm, la cual se atribuye a la excitación de la resonancia plasmónica de las nanopartículas de Au. Las propiedades fotocatalíticas de las NHs formadas fueron evaluadas mediante espectroscopía UV-visible, midiendo la disminución del pico de absorción de azul de metileno a 663 nm con el tiempo de irradiación, iluminando la muestra con una lámpara de Hg. Conclusiones. Se implementó un método simple de síntesis que permite obtener NHs Fe3O4-Au en solución acuosa con distribuciones de forma y tamaños relativamente estrechas. Las NHs obtenidas presentan propiedades tanto plasmónicas como magnéticas. Además, las NHs permiten fotodegradar el azul de metileno con mayor rapidez en comparación con las nanopartículas de Fe3O4. Este efecto se atribuye, en principio, a incrementos de campo cercano como consecuencia de la excitación de las resonancias plasmónicas, que a su vez producen un aumento en la absorción de luz por parte del componente Fe3O4.