Nueva técnica para la síntesis de nanocatalizadores

Los materiales que contienen nanopartículas bimetálicas resultan atractivos en muchos campos tecnológicos debido a sus propiedades catalíticas, electrónicas y magnéticas únicas. Uno de los más prometedores del grupo está formado por paladio y oro, una aleación que se podría utilizar en una amplia variedad de actividades catalíticas, incluida la reacción de desplazamiento del gas de agua (reacción WGS, por sus siglas en inglés) y la oxidación del dióxido de carbono; ambas importantes para aplicaciones de energías renovables, como las pilas de combustible.

Esta aleación tiene la actividad catalítica más alta cuando su estructura es “no aleatoria”, con un núcleo constituido predominantemente de nanopartículas de oro y un armazón formado principalmente de paladio. Sin embargo, crear el material con las técnicas de química tradicionales es complicado y difícil de controlar. Es más, establecer una estructura no aleatoria de átomos dentro de las nanopartículas requiere el uso de métodos de caracterización avanzados. Un equipo de investigadores de Brookhaven, la Universidad de Yeshiva y la Universidad de Delaware ha demostrado un nuevo método, altamente eficaz, para sintetizar este catalizador y otros similares.

Los investigadores utilizaron el desplazamiento galvánico; el principio que está tras la tecnología de las baterías. La fuerza motriz del desplazamiento galvánico es la diferencia de potencial eléctrico entre dos metales, actuando principalmente un metal como cátodo (que gana electrones en el proceso) y el otro como ánodo (que pierde electrones). Para crear la aleación, los investigadores prepararon una reacción de desplazamiento galvánico entre nanocables de paladio de apenas unos 2,5 nanómetros de grosor (de los más finos que se han registrado en la comunidad científica) y una disolución de cloruro de oro en tolueno. A continuación, “observaron” cómo tuvo lugar la reacción a través de múltiples técnicas, incluidas la microscopía electrónica y la absorción UV-Vis en el CFN (Center of Functional Nanomaterials), la difracción de rayos X en la línea X7B del NSLS (National Synchrotron Light Source), y la técnica de EXAFS (estructura fina de absorción de rayos X extendida) en la línea X18B del NSLS.

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