Síntese de nanopartículas de ouro com forma controlada

Resumo

O ouro (Au) costumava ser considerado como não ativo em catálise devido a natureza inerte do ouro maciço. Porém em 1987 Haruta identificou elevada atividade na reação de oxidação do CO quando o ouro era suportado em óxido metálico e apresentava elevada dispersão. Vários efeitos contribuem para as propriedades catalíticas das nanopartículas de ouro suportadas, como tamanho das partículas, forma e defeitos cristalinos. A dependência da forma na atividade catalítica resulta intrinsecamente das diferenças na estrutura geométrica e no estado eletrônico dos átomos do catalisador associados a diferentes facetas cristalográficas. As facetas superficiais de uma nanopartícula do catalisador oferecem diferentes configurações e forças de ligação. Para uma nanopartícula metálica com estrutura cúbica de face centrada, as três facetas principais da superfície são {100}, {111} e {110}. Cada faceta fornece diferentes arranjos atômicos e cobertura superficial. As diferenças intrínsecas na ocupação da superfície resultam em uma grande diferença na energia de adsorção ou na barreira de ativação para a dissociação de uma molécula reagente e consequentemente na atividade catalítica. Ajustando a forma da nanopartícula, suas facetas e anisotropia podem ser facilmente controladas. Pretendemos produzir nanopartículas de ouro com formato bem controlado para entender a reatividade das diferentes facetas durante a reação de oxidação de CO. As nanopartículas cúbicas, arredondadas e hexagonais serão sintetizadas pelo método de crescimento de sementes em solução. Primeiro as sementes de ouro serão preparadas com um agente redutor forte na presença de um surfactante. A forma das nanopartículas será controlada durante a reação de crescimento pelo ajuste da concentração de surfactante e do agente redutor fraco. A nucleação e crescimento das sementes e o subsequente crescimento das nanopartículas serão investigados por espectroscopia de UVvis e SAXS. A forma e o tamanho serão investigados por microscopia eletrônica e de raios X.