SINTESIS DE MATERIALES COMPUESTOS BASADOS EN ÒXIDOS MESOPOROSOS Y NANOPARTICULAS DE Au: APLICACIONES COMO SENSORES ELECTROQUIMICOS

RUSBEL CONEO RODRÍGUEZ; MARIANO M. BRUNO; PAULA C. ANGELOMÉ

Villa Carlos Paz

Congreso; XX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2017

Los óxidos mesoporosos han atraído la atención de la comunidad científica, debido a su alta porosidad y al gran control del tamaño de poro. Por otro lado, las nanopartículas (NPs) de Au resultan atractivas para distintasaplicaciones, especialmente ópticas y catalíticas1. La combinación de ambos sistemas resulta interesante, debido al aprovechamiento de las ventajas presentes en cada uno de ellos y a la posible aparición de efectossinérgicos como consecuencia del confinamiento de las NPs y la gran interfase óxido-metal. En este trabajo, se prepararon materiales compuestos por NPs de Au soportadas sobre films delgados mesoporosos de ZrO2 y se aplicaron en la detección electroquímica de As (III). En este sistema, el ZrO2 adsorbe la especie a detectar y a su vez, actúa como soporte para la NPs. Los films con porosidad controlada se obtuvieron a partir del empleo de moldes moleculares en combinación con reacciones sol-gel. Los tamaños de poros obtenidos fueron 3.8 nm (molde: Brij58, sistema ZrB) y 6.6 nm (molde: F127, sistema ZrF). La carga deAu dentro de los poros fue controlada mediante la realización de ciclos de impregnación (I) del film en una solución precursora de Au (III) y posterior reducción in situ (R). La carga de Au estimada fue 0.321, 0.329y 0.455 g/cm3 para los sistemas ZrB8c, ZrF8c y ZrF15c respectivamente, donde 8c y 15c corresponden al número de ciclos de I/R. El área electroquímica estimada mediante voltamperometría cíclica (VC) fue 0.590, 0.711 y 0.257 cm2 para ZrB8c, ZrF8c y ZrF15c respectivamente (Fig. 1). La menor área electroquímica obtenida en el caso del sistema con mayor carga de Au sugiere oclusión de los poros del film, debido a la presencia de NPs aglomeradas (como consecuencia de una mayor numero de ciclos I/R) que limitan la accesibilidad del electrolito hacia el interior del material. Utilizando los electrodos con mayor accesibilidad (carga de Au baja y mayor tamaño de poro) fue posible la detección de As (III) aplicando la técnica de VC,en solución acuosa conteniendo fosfatos (un interferente habitual) (Fig. 1). Con este sistema, se alcanzó un límite de detección de de 5ppb, valor por debajo del límite máximo permitido por OMS en aguas de consumo.