Síntesis, caracterización y evaluación catalítica de partículas de sílice decoradas con nanopartículas metálicas

Abstract

El uso de nanopartículas metálicas ha ganado terreno en los últimos años debido a su desarrollo en ramas como la biomedicina, catálisis, celdas solares, entre otros. En el caso de la catálisis, se han desarrollado notables trabajos en la utilización de estas nanopartículas, puesto que su uso como catalizadores ha revelado una de las soluciones más prometedoras para lograr reacciones eficientes en condiciones suaves. Además, es preferible el uso de éstas como catalizadores heterogéneos sobre una catálisis homogénea, ya que pueden ser separadas fácilmente de la mezcla de reacción y ser reutilizadas posteriormente. Entre los diferentes soportes sólidos existentes, el que ha llamado la mayor atención es la sílice en vista de su accesibilidad y fácil funcionalización de su superficie, la cual se puede llevar a cabo de manera isótropa o anisótropa. En este trabajo se reporta la síntesis de nanopartículas de platino y paladio, las cuáles fueron soportadas en partículas coloidales de sílice, con la finalidad de probar estos materiales en dos reacciones de interés: i) Reacción de Sonogashira utilizando como catalizador nanopartículas de paladio (PdNPs) soportadas sobre partículas de sílice con un recubrimiento total (isótropamente). El desempeño catalítico de nuestro material fue comparado con PdNPs en suspensión coloidal no soportadas y con dos sales de paladio frecuentemente empleadas para esta reacción y ii) la evaluación catalítica en la descomposición de peróxido de hidrógeno catalizada por nanopartículas de platino (PtNPs) las cuales recubren de manera anisótropa microesferas de sílice, comúnmente denominadas partículas Janus. Sin embargo, si la cobertura de la superficie difiere del 50:50, se habla de partículas parchadas, las cuáles, en comparación con partículas totalmente cubiertas de metal, aún pueden presentar direccionalidad en su movimiento difusivo.