Síntesis continua ?verde? de nanopartículas de cobre para el tratamiento catalítico del aire contaminado

GIORIA, ESTEBAN; GIORELLO, ANTONELLA; IBARLÍN, SANTIAGO; MARCHESINI, ALBANA

Congreso; Argentina y Ambiente 2015; 2015

El desarrollo de catalizadores para el tratamiento de líquidos y gases contaminados involucra un número de etapas de síntesis que depende del método que se aplique. Pero muchas veces algún o algunos pasos conducen a la producción de desechos que también contaminan, es decir que estamos frente a una situación ?contaminar para descontaminar?. Para evitar esto surge la necesidad de buscar nuevos protocolos en los que tanto reactivos y productos de síntesis no sumen problemas a nuestro ecosistema y que también disminuya el consumo de energía y se minimice la cantidad de desechos. Bajo este marco, hemos propuesto sintetizar nanopartículas de cobre (CuNpts) estables para fines catalíticos pero usando reactivos verdes y un sistema continuo en el que se optimizan la transferencia de energía y materia con el consecuente ahorro energético y de reactivos químicos. Con este objetivo se llevó a cabo la reducción de Cu a temperatura ambiente, utilizando hidracina como agente reductor y almidón como estabilizante. La hidracina además actúa como agente protector de las CuNpts frente a la oxidación. Se realizó un estudio sistemático en el que se optimizaron la relación de reactivos y el pH de la suspensión, comparando para cada caso la síntesis en forma continua y discontinua.Por otro lado hemos logrado CuNpts estables empleando como estabilizante de partículas el CTABr y el PVP, pero estos reactivos resultan caros y difíciles de degradar en el momento de suspender las CuNpts en un soporte para conformar un catalizador. La síntesis de partículas de Cu por reducción con hidracina estabilizadas en almidón conduce a partículas de tamaño nanométrico tanto en un sistema discontinuo como continuo, esto se verificó mediante medidas de Uv-vis en las que se observó claramente el plasmón en 575-600 nm. Sin embargo la suspensión obtenida mediante el sistema discontinuo presenta CuNpts oxidadas y reducidas, mientras que con el continuo sólo se observó el cobre reducido (Figura DRX). Esto podría deberse a que en el arreglo continuo el contacto de la suspensión con el aire del ambiente es casi nulo comparado con el discontinuo, manteniéndose en el primer caso las partículas en su estado reducido. Paralelamente el estudio del efecto del pH de la suspensión demostró que los resultados obtenidos son muy sensibles a este parámetro, resultando pH=9,2 el valor óptimo. Este trabajo muestra que es posible sintetizar materiales nanoparticulados estables de manera continua siguiendo protocolos económicos e inocuos para el ambiente.