Microgotas para la síntesis de nanopartículas de Cu

ANTONELLA GIORELLO, CLAUDIO L. A. BERLI, MARÍA ALICIA ULLA, LAURA B. GUTIERREZ

Paraná

Congreso; IV Congreso de Microfluidica; 2017

Dentro de los métodos de síntesis de nanopartículas metálicas, la síntesis por reducción química se destaca por su simplicidad y por la capacidad de poder controlar tamaño y forma de las partículas [1]. La reducción química de un precursor metálico en solución involucra principalmente dos pasos: la nucleación inicial y el subsiguiente crecimiento de las partículas. En la mayoría de los métodos convencionales de tipo discontinuo, ambos procesos se llevan a cabo simultáneamente en un mismo recipiente, bajo condiciones de reacción que no suelen ser óptimas, dando lugar a la formación de partículas con una amplia distribución de tamaños [2]. Con el objetivo de lograr un mejor control de las condiciones de reacción se han propuestos métodos continuos a través del diseño de reactores microfluídicos, donde se pueden lograr procesos de síntesis en condiciones controladas de adición de reactivos, mezclado y temperaturas obteniendo partículas de menor tamaño y distribuciones tamaño homogéneas [3]. A su vez, el empleo de flujos segmentados en forma de microgotas facilita que la mezcla permanezca separada de la pared impidiendo que se generen deposiciones de reactivos y/o productos evitando la obstrucción de los microreactores.En el presente trabajo se propone el diseño de un microreactor para la síntesis de nanopartículas de cobre a través de flujo segmentado con microgotas. El microreactor consiste en un chip de acrílico micromaquinado con láser, con una entrada para la fase oleosa de aceite mineral y otras dos para las fases acuosas que contienen los reactivos para la reacción de reducción. Por una de ellas se inyecta acetato de cobre como sal precursora y polivinilpirrolidona como agente protector y por la otra, hidracina como agente reductor. Con este sistema se evaluaron primero las diferentes relaciones de caudales entre la fase oleosa y la acuosa que permitan la formación de microgotas. Se estudió luego el tiempo de tránsito necesario para que la síntesis se complete dentro del chip, lo cual condiciona el largo del canal de tránsito de las microgotas. Fuera del chip se realiza la separación de fases y se estima el rendimiento de la formación de nanopartículas de cobre mediante DLS y UV-Vis.