Síntesis de entidades de Ni: desde aglomerados atómicos a nanohilos. Control de crecimiento y comportamiento catalítico

M. MIZRAHI; A. S. PEINETTI; D. BUCETA; G. GÓNZALEZ; F. REQUEJO; M. A. LOPEZ-QUINTELA; F. BATTAGLINI

Conferencia; XVIII Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados - NANO 2018; 2018

Los aglomerados de átomos metálicos (NC) son una nueva clase de materiales los cuales están atrayendo un gran interés producto de las nuevas propiedades que los mismos presentan, relacionas con su geometría única y configuración electrónica [1,2]. Las características intrínsecas de estas nuevas estructuras cambian drásticamente con el número de átomos que componen el NC, luego, el control en su proceso de síntesis es altamente relevante. En este trabajo, la electroreducción de iones de Ni2+ dentro de poros ordenados generados sobre alúmina, es estudiado en función de la densidad de corriente aplicada (J). Las muestras fueron caracterizadas por Microscopía de Fuerza Atómica (AFM) y de Barrido Electrónico (SEM), fluorescencia en el UV-vis, Espectroscopía de Absorción de Rayos-X (XAS), y se realizaron pruebas de la actividad catalítica, obteniéndose así una amplia gama de resultados útiles para hacer una caracterización detallada de las diferentes geometrías obtenidas. Se pudo observar que aplicando una J= -3 mA/cm2 se generaban NC metálicos de Ni sin la necesidad de ningún ligando externo, y con un tamaño aproximado de 0.7 nm de diámetro (Fig. 1 izq.) [3]. Un incremento en la densidad de corriente J conduce a la generación de entidades de mayor tamaño, nanopartículas (NP) y nanohilos (NH). En estos casos se observa que el estado metálico comienza a desaparecer gradualmente a medida que el tamaño de la entidad es mayor, a expensas de la formación de óxido de Ni (Fig. 1 centro). Como un ejemplo, se probaron las distintas geometrías obtenidas para catalizar la reducción de azul de metileno, obteniéndose un significativo aumento de la actividad en el caso de emplear los aglomerados de Ni metálico de menor tamaño (Fig. 1 der.)