Síntesis y caracterización de nanopartículas bimetálicas, Au-Co, para la preparación de catalizadores activos en procesos de interés medioambiental

Abstract

En el presente trabajo se han sintetizado y caracterizado nanopartículas bimetálicas de Au-Co cuyo objetivo ha sido la preparación de catalizadores activos en procesos de interés medioambiental. En primer lugar, se ha llevado a cabo un estudio bibliográfico exhaustivo sobre el tema a tratar para llegar a tener un amplio conocimiento de las técnicas de síntesis de nanopartículas metálicas, así como conocer el procedimiento llevado a cabo en dichas síntesis para así, lograr conseguir los objetivos buscados en este proyecto. En este trabajo, para la síntesis de las nanopartículas bimetálicas se ha utilizado el método de reducción química de una sal metálica, obteniéndose una solución coloidal de dichas nanopartículas (NPs). El método de síntesis de nanopartículas empleado ha permitido un control no sólo del tamaño, sino también de la forma y composición de estas partículas (monometálicas, bimetálicas o con estructura core-shell). Esto supone una clara ventaja frente a otros métodos de síntesis de NPs, tanto químicos como físicos. Tras la realización de las diferentes síntesis de las nanopartículas, estas fueron caracterizadas mediante diferentes técnicas de caracterización con el fin de elegir las condiciones, reactivos y proporción de estos en la síntesis para obtener el tamaño y forma diseñado en este trabajo. Las nanopartículas una vez sintetizadas y dispersas en medio coloidal, fueron depositadas mediante el método de impregnación en dos soportes distintos (Nitruro de boro y carburo de silicio), para así obtener sistemas catalíticos con el fin de emplearlos en reacciones de interés mediambiental como la reacción de oxidación del CO. Dichos sistemas catalíticos han sido caracterizados mediante diferentes técnicas de caracterización tales como microscopía electrónica de barrido (SEM) entre otras.

In the present work, Au-Co bimetallic nanoparticles have been synthesized and characterized, aiming to obtain active catalysts in environmental related processes. First, an exhaustive bibliographic study has been carried out on synthesis techniques of metallic nanoparticles, as well as to know the procedure carried out in this syntheses in order to achieve the objectives of this Project state of the art. In this work, bimetallic nanoparticles have been synthesized using the method of chemical reduction of a metal salt, obtaining a colloidal solution of these nanoparticles (NPs). This method of synthesis of nanoparticles used, thanks to the variations in the reducing / stabilizing agent, has allowed a control not only of the size, but also of the shape and composition of these particles (monometallic, bimetallic or with a core-shell structure). This is a clear advantage over other NPs synthesis methods, both chemical or physical methods. After carrying out the different syntheses of the nanoparticles, these were characterised by different characterization techniques in order to choose the conditions, reagents and proportion of the synthesis to obtain the size and shape designed in this work. Once the nanoparticles have been synthesized and dispersed in a colloidal medium, they were deposited by incipient impregnation method in two different supports (Boron nitride and silicum carbide), to obtain a catalytic system active in reactions of environmental interest such as the oxidation reaction of CO. Catalytic systems have been characterized by different techniques such as scanning electron microscopy (SEM) among others.