Nanorreactores para química fina
Se propuso decorar núcleos de Au con CeO<sub>2</sub> en nanorreactores yolk-shell Au@SiO<sub>2</sub> y Au@ZrO<sub>2</sub> a través de la modificación de la ruta convencional bottom-up y los nanorreactores obtenidos se probaron en la reducción de nitrofenoles. Los...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2015 |
| País: | México |
| Institución: | Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada |
| Repositorio: | Repositorio Institucional CICESE |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:cicese.repositorioinstitucional.mx:1007/998 |
| Acceso en línea: | http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/998 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | info:eu-repo/classification/Autor/Nanorreactores info:eu-repo/classification/cti/1 info:eu-repo/classification/cti/22 info:eu-repo/classification/cti/2299 |
| Sumario: | Se propuso decorar núcleos de Au con CeO<sub>2</sub> en nanorreactores yolk-shell Au@SiO<sub>2</sub> y Au@ZrO<sub>2</sub> a través de la modificación de la ruta convencional bottom-up y los nanorreactores obtenidos se probaron en la reducción de nitrofenoles. Los núcleos de Au se decoraron a través de la inyección de un precursor de CeO<sub>2</sub> en un espacio vacío dentro de los nanorreactores Au@SiO<sub>2</sub> con posterior hidrólisis y tratamiento térmico. La estructura de los nanorreactores yolk-shell y la distribución de los elementos se determinaron por STEM-EDS. Las propiedades electrónicas de las muestras preparadas fueron estudiadas por espectroscopia de UV-Vis in situ y ex situ. La creación de la interfase Au-CeO<sub>2</sub> en nanorreactores Au-CeO<sub>2</sub>@SiO<sub>2</sub> se confirmó por la presencia de Au y Ce cerca del núcleo y por cambios en el estado electrónico del Au. Los nanorreactores Au-CeO<sub>2</sub>@ZrO<sub>2</sub> se prepararon siguiendo los pasos de la ruta convencional usando los nanorreactores Au-CeO<sub>2</sub>@SiO<sub>2</sub> como precursores. La actividad catalítica de los nanorreactores Au-CeO<sub>2</sub>@ZrO<sub>2</sub> en comparación con los no decorados en la reducción de 4-nitrofenol fue ~ 3 veces mayor, mientras que la actividad en la reducción de 2-nitrofenol, aparentemente, no se vio afectada por la presencia de CeO<sub>2</sub>. La actividad mejorada en la reducción de 4-nitrofenol en presencia nanorreactores de Au decorados con CeO<sub>2</sub> fue explicada por: i) la afinidad del CeO<sub>2</sub> para la adsorción del 4-nitrofenol, que proporciona una alta densidad local del reactivo cerca de las nanopartículas de Au y ii) la transferencia de electrones entre el CeO<sub>2</sub> y las nanopartículas de Au, lo que facilita la absorción de electrones por las moléculas de nitrofenol. Al conjunto de espectros de UV-Vis in situ colectados durante la reducción de 4-nitrofenol se aplicó el método de análisis de componentes principales y se encontró la presencia y su evolución en el tiempo para 4-nitrofenolato, 4-aminofenol y el compuesto intermediario 4,4'-azobifenol. Se propuso un modelo matemático para la reacción de reducción del 4-nitrofenol a 4-aminofenol. El análisis de las constantes resultantes en este modelo mostro que la decoración del núcleo de Au con CeO<sub>2</sub> aumento la actividad catalítica predominantemente por la ruta de condensación. La ruta propuesta para la decoración del núcleo del nanorreactor se puede aplicar para la síntesis de nanorreactores con núcleos modificados con diferentes materiales con el fin de hacerlos efectivos para diferentes reacciones catalíticas. |
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