PROPIEDADES CATALÍTICAS DE MATERIALES COMPUESTOS BASADOS EN NANOPARTÍCULAS DE ORO Y FILMS MESOPOROSOS DE TITANIA

BOROVIK, PAULA F.; ANGELOMÉ, PAULA C.

Congreso; XXIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2023

Introducción. Los materiales basados en nanopartículas metálicas (NPs) y films de titania mesoporosa resultan atractivos porque combinan las características propias de cada componente individual en un único material activo. El óxido de titanio es un semiconductor y, además, preparado como film mesoporoso, aporta una estructura porosa altamente ordenada, con poros de tamaño controlable (2-10 nm) y por lo tanto una elevada área específica. Como el tamaño de poro es compatible con el tamaño de las NPs de Au, el film mesoporoso puede utilizarse para soportar estas últimas. Esto permite una dispersión homogénea en la matriz y facilita la manipulación de las NPs, mejorando su estabilidad. De esta manera, se pueden aprovechar al máximo las propiedades ópticas y catalíticas de las nanopartículas, las cuales dependen de su tamaño, forma y medio dieléctrico circundante.Resultados. En este trabajo, se prepararon distintos sistemas basados en NPs de Au y films de titania mesoporosa con el objetivo de obtener materiales con aplicación catalítica. Para ello, se sintetizaron films de TiO2 mesoporoso con distintos tamaños y arreglos de poros (utilizando como moldes Brij 58, Pluronic F127 y Pluronic P123) y también controlando el tipo de tratamiento térmico de consolidación (200°C y 350°C). Estos films fueron posteriormente cargados con NPs de Au mediante el método de adsorción y reducción, controlando la carga total de NPs1. Las muestras se caracterizaron por espectroscopía de absorción UV-VIS, Reflectometría de Rayos X y Microscopía Electrónica de Transmisión. La capacidad catalítica de los sistemas se evaluó utilizando la reacción de reducción de 4-nitrofenol utilizando NaBH4 como agente reductor y monitoreando la desaparición del reactivo por espectroscopía UV-Vis. Se observó que existe una dependencia entre la carga de nanopartículas y las constantes cinéticas de reducción. Paralelamente, existe también un efecto debido al tamaño de poro, y el arreglo de los mismos. Adicionalmente se observa que el tratamiento térmico de consolidación influye en la constante cinética, pero que también juega un rol importante en cuanto a la robustez de los sistemas ante las condiciones de ensayo.Conclusiones. Estos resultados demuestran que es posible controlar la capacidad catalítica del material controlando sus características fisicoquímicas y estructurales.