Síntesis de nanopartículas de Paladio para la eliminación de nitritos

S. IBARLÍN, E GIORIA, A. GIORELLO, L GUTIERREZ Y F. A. MARCHESINI

Buenos Aires

Congreso; II Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología Ambiental II Congreso Nacional de la Sociedad Argentina de Ciencia y Tecnología Ambiental; 2015

La síntesis de nanopartículas es una rama de la investigación con gran potencial sobre todo en la catálisis, ya que aumenta mucho la relación área/volumen y predominan los efectos cuánticos. Las nanopartículas de Paladio surgen como una alternativa para, en este caso, mejorar los procesos catalíticos de reducción de nitritos, y por extrapolación a los nitratos, especie contaminante de las aguas que generan enfermedades crónicas en los consumidores. Es fundamental obtener partículas estables en fase acuosa para su mejor deposición en los catalizadores constituidos sobre soportes de óxidos masivos de alta superficie, tales como Al2O3. En este punto se plantea como objetivo la síntesis de nanopartículas de Pd por reducción química bajo diversos protocolos, utilizando preferentemente sacáridos como agentes reductores, de forma de sustituir a los reductores inorgánicos usuales, hidrazina y el borohidruro de sodio. La reacción de síntesis se realizó a 60 ºC para favorecer la cinetica de la reacción y la solubilización de los reactivos y con agitación magnética (800rpm) para asegurar la transferencia de los reactivos y la buena homogenizacion. Obteniendo de este modo buenos tamaños de partículas empleando glucosa como agente reductor y almidón como agente estabilizante. A su vez se ha encontrado que la variable crítica en la síntesis es el pH, por lo cual se ha incursionado en la síntesis empleando soluciones buffer como medio de reacción, observándose mejoras considerables en los tiempos de reacción y de estabilidad de las partículas con una solución reguladora del par acetato/acetico. A través de varias experiencias se ha observado que un pH óptimo para la síntesis de nanopartículas de Pd en presencia de glucosa se encuentra entre 5 y 6, ya que una baja cantidad de oxidrilos hace que la reacción tenga una cinética lenta, y un exceso favorece la precipitación de especies oxido o hidróxido de Pd. La técnica de caracterización utilizada con mayor exhaustividad durante el trabajo ha sido el DLS, debido a su rapidez de medición y disponibilidad.Los resultados obtenidos permiten afirmar que la reacción lenta favorece la obtención de partículas con menor tamaño, comparando los tamaños obtenidos de 82 nm en 3 horas y 260 nm en 5 minutos. Que la utilización de otras sustancias reguladoras como el ácido cítrico no han sido efectivas, hasta el momento, para obtener las NPs.Con estas NPs de Pd se han preparado catalizadores de 1%wt de carga metálica sobre Al2O3 los cuales al ser evaluados en la reacción de eliminación de nitritos han resultado tener conversiones equivalentes a las obtenidas bajo la reducción convencional con hidrógeno en reactor, teniendo la ventaja de que no requieren un paso de reducción previo para poder ser empleadas en la reacción.