Nucleación heterogénea de oro y plata sobre óxidos sustratos

MICAELA A. MACCHIONE; NICOLÁS PASSARELLI; OSCAR A. DOUGLAS GALLARDO; RAQUEL MOIRAGHI; EDUARDO A. CORONADO; VICENTE A. MACAGNO; MANUEL A. PÉREZ

Buenos Aires

Congreso; XIX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2015

Asociación Argentina de Investigación Físicoquímica

Nanoestructuras híbridas de óxidos y metales nobles, del tipo MOn|N, son de gran interés en el área de catálisis, ya que el óxido sustrato (material estable y de bajo costo, SiO2, TiO2) se usa como soporte del material catalíticamente activo (Au, Ag), generalmente más costoso. En la síntesis de estas estructuras es preciso lograr la nucleación heterogénea del metal noble sobre la superficie del óxido sustrato, sin embargo, ésta se ve desfavorecida por las bajas fuerzas de adhesión existentes entre los materiales. Una de las estrategias para preparar estas nanoestructuras es el empleo de moléculas puentes con grupos funcionales adecuados para formar uniones químicas tanto con el sustrato como con las nanopartículas (NPs) de metales nobles. En el presente trabajo, se informa un nuevo método para decorar micropartículas de óxidos con nanopartículas de metales nobles en un solo paso sintético sin emplear moléculas puente o funcionalización previa. Esta vía sintética tiene importantes ventajas como: materiales y equipamiento de bajo costo, bajo consumo energético, procedimientos simples y seguros, fácil purificación de las nanoestructuras. Nuestros estudios indican que los coloides acuosos de Au(OH)3 y Ag2O se descomponen a temperatura ambiente generando NPs [1]. Este proceso es acelerado con la temperatura y la disminución de la polaridad del medio (mezclas acetona:agua), produciendo NPs con diferentes tamaños, estabilidades y morfologías. En base a estos antecedentes, nanoestructuras tipo MOn|N pueden obtenerse llevando a cabo la precipitación de Au(OH)3|Ag2O sobre micropartículas sustrato MOn y su posterior descomposición térmica para producir NPs directamente adheridas a MOn. Nuestra estrategia tiene base en la suposición que Au(OH)3|Ag2O tendrán una adhesión al sustrato MOn mayor que la que exhibe los propios metales. Los resultados muestran que el control de las variables de síntesis permite que la nucleación de estas especies suceda mayormente de manera heterogénea sobre las partículas sustrato [2]. Este hecho hace innecesaria la funcionalización previa de las partículas sustrato, resultando en una simplificación notable de la síntesis.[1] O. A. Douglas-Gallardo, R. Moiraghi, M. A. Macchione, J. A. Godoy, M. A. Pérez, E. A. Coronado, V. A. Macagno, RCS Adv., 2 (2012), 2923-2929. [2] M. A. Macchione, O. A. Douglas-Gallardo, L. A. Pérez, N. Passarelli, R. Moiraghi, A. Spitale, D. Bahena, F. Y. Oliva, M. M. Mariscal, M. José-Yacamán, E. A. Coronado, V. A. Macagno, M. A. Pérez, J. Colloid Interface Sci. 428 (2014) 32?35.