Estabilización de nanopartículas de oro con sales de imidazolio y su aplicación en electrodos modificados

G.A. MONTI; P. MOLINA; F. MOYANO; G.F. SILBESTRI; R.D. FALCONE; G.A. FERNANDÉZ; N.M. CORREA

Buenos Airs

Taller; 4º Taller Argentino de Ciencias Ambientales; 2016

En los últimos años se ha incrementado considerablemente el uso de nanopartículas (NPs) metálicas como catalizadores, en especial las de oro (AuNPs). La modificación de superficies electródnicas con NPs es posible debido a que éstas actúan como fase sensora, catalizando los procesos redox de algunas moléculas de interés. Debido a que las AuNPs se aglomeran con facilidad, es necesaria la búsqueda de nuevos métodos de síntesis que permitan controlar la su forma, tamaño y estabilización. Entre los estabilizantes que están en auge en la actualidad, se encuentran las sales de imidazolio, precursores de los carbenos N-Heterocíclicos (NHCs).En este trabajo se compara el efecto de usar tres sales de imidazolio con diferente volumen estérico (Im1, Im2 y Im3) como estabilizantes en la síntesis de AuNPs en medio acuoso. Además, se estudia el efecto catalítico de las NPs en la respuesta de electrodos modificados utilizados para sensar la oxidación de un antioxidante (catecol). Se utilizaron ácido tetracloro áurico e hidracina como fuente de oro y reductor, respectivamente. Estudios de espectroscopia UV-Visible en agua mostraron la aparición de la banda de absorción correspondiente al plasmón superficial del oro. La posición del máximo de absorción de dicha banda depende del agente estabilizante que se utilice, siendo para Im11 λ= 544 nm, para Im2 λ= 554 nm y para Im3 λ= 533 nm. Mediante imágenes TEM se determinó que las AuNPs que sintetizadas poseen un tamaño que varía desde 40±10 nm a 60±10 nm como así también sus formas, observándose AuNPs esféricas y cuasi-esféricas. Por otro lado, se realizaron estudios electroquímicos que demuestran que los electrodos de pasta de carbón modificados con dichas AuNPs presentan ciertas ventajas en la oxidacion del catecol, respecto a los electrodos sin modificar. Este se oxida a potenciales menores (xxV) cuando se utiliza un electrodo modificado. Además la transferencia de electrones es más rápida y con los electrodos modificados con AuNPs se observa un aumento en la reversibilidad de la cupla del catecol catalizando el proceso redox del mismo obteniéndose mayores corrientes lo que implica mayor sensibilidad en su determinación.En resumen, en medio homogéneo es posible sintetizar AuNPs de diferentes tamaños y formas en presencia de sales de imidazolio como estabilizantes y, emplearlas para confeccionar electrodos modificados que catalizan el proceso redox en la determinación de catecol.