LÁMINAS CON MICROCANALES RECUBIERTOS DE CuOX NANOESTRUCTURADO MODIFICADO CON NANOPARTÍCULAS DE CeO2

ANA PAULA CABELLO; MAXIMILIANO CLAVERO

Santa Fe

Encuentro; XX Encuentro de Jóvenes Investigadores de la Universidad Nacional del Litoral; 2016

Universidad Nacional del Litoral (UNL)

Los óxidos de cobre presentan actividad catalítica en numerosas reacciones de oxidación y en los últimos años se ha centrado la atención en el estudio de catalizadores basados en estas fases, debido a su menor costo respecto a otras formulaciones catalíticas basadas en metales nobles. Además, el desempeño catalítico de estos óxidos puede maximizarse si se disponen en forma altamente dispersa en la superficie de microrreactores (Pérez y col., 2013).Por esta razón, es de sumo interés sintetizar películas con nano-estructuras de CuOx en sustratos que puedan ser dedicados a esta aplicación.Una alternativa es la formación de óxidos de cobre en sustratos de cobre por crecimiento in-situ a partir de la oxidación del sustrato. En este sentido, en varios trabajos recientes se ha reportado el crecimiento de diversas nanoestructuras de cobre con variadas geometrías (Jiang y col., 2002; Liang y col., 2010). En nuestro grupo se han optimizado tratamientos para obtener arreglos de nanoagujas en la superficie de láminas planas (Neyertz y col., 2016). Este tipo de estructuras genera intersticios nanométricos y posibilita además su posterior modificación superficial con otros óxidos en forma de nanopartículas a modo de promotores catalíticos.El objetivo del presente trabajo es sintetizar películas nanoestructuradas de CuOx sobre láminas de cobre microplegadas y luego modificarlas con CeO2 a modo de promotor catalítico para ser evaluadas posteriormente en una reacción test.Las láminas de cobre comercial (100 μm de espesor) se microplegaron, obteniéndose microcanales homogéneos que presentaron un diámetro hidráulico de alrededor de 200 µm. Estas dimensiones resultan óptimas para su posterior empleo como microrreactores. Sobre estos sustratos con microcanales se efectuaron las calcinaciones (500 °C-8 h) para la formación de los óxidos de cobre. Las muestras obtenidas por calcinación presentaron un desarrollo denso y uniforme de nanoagujas de CuO que cubrieron densamente los laterales y el fondo de los microcanales. Esta disposición superficial en los microcanales es interesante a los fines catalíticos, ya que deja expuestas las formaciones del óxido a la corriente de reactivos y además porque sería posible dispersar en ellas nanopartículas de promotores como CeO2. Las agujas de CuO presentaron un largo de unos 11 micrones y un espesor promedio de unos 330 nm. Los sustratos calcinados fueron sometidos a impregnación, notándose un incremento de masa de aproximadamente 2mg, correspondientes a la deposición de las nanopartículas de CeO2 estabilizadas con acetato (Nyacol).Por último, se estudió la temperatura de descomposición del estabilizante de las nanopartículas de CeO2 mediante TGA, utilizando dos atmósferas distintas, a partir de este resultado puede estimarse una eliminación completa del acetato a 400 °C en aire.Se obtuvieron películas nanoestructuradas de óxido de cobre en la superficie de láminas con microcanales de cobre. Los óxidos en forma de nanoagujas cubrieron de forma completa y uniforme la superficie los sustratos. La impregnación de las láminas calcinadas mostró la incorporación de nanopartículas de CeO2 con una muy buena reproducibilidad. Como actividades futuras se propone calcinar las muestras con CuOx/CeO2, caracterizarlas y evaluarlas catalíticamente en un microrreactor.