Recubrimiento nanoestructurado de CuOx modificado con nanopartículas de CeO2 para uso en catálisis.

CLAUDIA NEYERTZ; ANA PAULA CABELLO; MAXIMILIANO CLAVERO; MARÍA ALICIA ULLA; JUAN MANUEL ZAMARO

Santa Fe

Encuentro; VII Encuentro de Física y Química de Superficies; 2016

IFIS Litoral-UNL-CONICET

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. Por esta razón, es de sumo interés sintetizar películas con nano-estructuras de CuOx en sustratos que puedan ser dedicados a estas aplicaciones [1,2]. En varios trabajos recientes se ha reportado el crecimiento de nanoagujas de CuOx en sustratos de cobre con diferentes geometrías como mallas y alambres, por calentamiento directo en aire [3-5]. En este contexto, 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. Posteriormente estos sistemas se ensayarán en un microrreactor en reacciones de oxidación catalítica.Se sintetizaron nanoestructuras de CuOx en láminas de cobre con microcanales mediante tratamientos térmicos en mufla (2 ºC/min, 500 °C-8h). Posteriormente se dispersaron en éstas nanopartícuals de CeO2 mediante inmersiones controladas en suspensiones de ceria comercial. Por XRD y SEM se determinó, respectivamente, que las muestras obtenidas presentaron un desarrollo de óxidos de cobre en forma de nanoagujas (largo 11 micrones, espesor 330 nm) que cubrieron uniforme y densamente los laterales y fondo de los microcanales. Esta disposición superficial haría posible dispersar en ellas nanopartículas de CeO2. Luego de la impregnación de estas muestras con suspensiones de ceria, se obtuvo un incremento de masa debido al anclaje de las nanopartículas en las estructuras de CuOx. Mediante TGA en N2 o aire se determinó que la temperatura óptima de eliminación total del estabilizante de las nanopartículas en aire es de unos 400 ºC. Se observó un escalón de pérdida de masa alrededor de los 100 °C debido a la eliminación del agua adsorbida y otro alrededor de los 250 °C, relacionado con la descomposición (N2) o combustión (aire) del acetato. Por SDTA en simultáneo, se observó un comportamiento endotérmico alrededor de los 100 °C y uno exotérmico alrededor de los 250 °C, en correspondencia con los procesos descriptos.