POTENCIAL DE REDUCCIÓN NANOPARTÍCULAS/SOLUCIÓN: SISTEMA Ag+/Ag°

ANGELA ALVAREZ MANSO; FONTICELLI, M. H.

San Carlos de Bariloche

Encuentro; XVII Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados ? NANO 2017; 2017

INN-CNEA

Las nanopartículas (NPs) presentan elevada área específica y esto contribuye considerablemente a la energía libre superficial. En el caso de NPs metálicas se ha propuesto que éstas se oxidan más fácilmente que los correspondientes metales masivos. Por ello, el potencial normal de la cupla formada por NPs metálicas dispersas en una solución que contenga a los iones metálicos constituyentes (EM+/MNPs) sería menor que el correspondiente al metal masivo (EM+/Mmasivo) [1]: EM+/MNPs (r) = EM+/M masivo - (2Ω/F)(1/r)donde F la constante de Faraday, es la tensión superficial, Ω la masa molar y  la densidad de M. Como se observa, el potencial depende del tamaño como 1/r, donde r es el radio medio de la población de NPs.Si bien se ha intentado determinar efectos de tamaño mediante técnicas electroquímicas ?mediante voltamperometría, realizando barridos hacia potenciales positivos-la estimación del EM+/MNPs (r) sería incorrecta, dado que la disminución del tamaño de las partículas durante el barrido y el transporte de los iones conducen por sí solos a un corrimiento ?hacia menores potenciales- de los picos voltamperométricos [1]. Otro de los inconvenientes en la aplicación de la relación dada arriba es que se desconoce el valor de  metal-solución. Más aún, esta propiedad puede depender del tamaño, resultando apropiado expresar  = (r).Dentro del contexto anterior, se presentan en este trabajo valores de potencial de equilibrio correspondientes a dispersiones de NPs de Ag (AgNPs) en soluciones que contienen los iones constituyentes, Ag+. Los potenciales de electrodo a circuito abierto (open-circuit potential, OCP) se determinaron en soluciones en las que se eliminó el oxígeno molecular. Se han utilizado diferentes electrodos de trabajo: carbón vítreo (GC); vidrio recubierto con óxidos conductores de indio y estaño (indium-tin oxide, ITO); ITO modificado con una monocapa orgánica (3 aminopropiltrietoxisilano, APTES). Se utilizaron AgNPs protegidas con polivinilpirrolidona (PM40kDa), cuyos tamaños se encuentran en el rango entre 2 y 5 nm.Se encontró que las dispersiones presentan un comportamiento nernstiano para concentraciones de Ag+ entre 10-4 y 10-2 M. Los ajustes de los datos muestran pendientes (0,06V/dec), consistentes con el proceso Ag+(sol) + e  AgNP . Además, las diferencias en las ordenadas al origen arroja que EM+/MNPs (r) - EM+/M masivo, es aproximadamente -0,02 V. Este resultado es menor en valor absoluto que los reportados en investigaciones previas (ver citas en [1]), y conducen a valores estimados de (r) menores que el informado para la interfase metal-vacío del metal masivo, M-V = 1,3 Jm 2 [1].Las diferencias entre los valores estimados para  y los informados pueden deberse no sólo a un efecto de tamaño, sino a que la energía superficial de la interfase metal-solución es diferente de aquella correspondiente a metal-vacío. No debe perderse de vista la influencia de los agentes protectores sobre esta propiedad.