Microemulsión

Otro método para sintetizar nanopartículas métalicas es la microemulsión.

Las mezclas de agua y aceite son naturalmente inestables, pero se pueden estabilizar por la adición de surfactantes. Estas moléculas contienen un grupo polar (soluble en agua) y uno alifático (soluble en aceite). Ellos optimizan sus interacciones al estar en la interfase agua-aceite y decrecer drásticamente la energía interfacial γ[1].

Si escogemos surfactantes especiales, o preferentemente si agregamos al surfactante un “cosurfactante” (usualmente un alcohol de entre C4 a C6) obtenemos, en un amplio rango de mezclas concentradas, un líquido transparente no viscoso llamado microemulsión. Sus constituyentes tienen un tamaño pequeño (~ 10 nm) [1].

Complejos metálicos (de Pt o Pd) son reducidos con hidrazina usando una microemulsión w/o de agua/tetraetilenglicoleter (BRIJ 30)/n-heptano, siguiendo la ecuación química 1:

La síntesis se logra a través de mezclar volúmenes iguales de las dos microemulsiones que tienen una misma relación molar (ω0 = 3.8). La cantidad de surfactante representa 16.54% del volumen de la microemulsión. Una microemulsión contiene la solución acuosa del precursor metálico (Pd o platino), 0.1M, y la otra una solución acuosa de hidracina, 2.5 M. Después de que la reducción se complete, se agrega acetona a la solución para provocar la separación de fases y la precipitación de las nanopartículas. El precipitado se enjuaga varias veces con acetona y agua ultrapura, y luego se centrifuga por algunos minutos para eliminar la mayor parte de surfactante. Posteriormente las partículas se ponen en un volumen pequeño de agua ultrapura como una suspensión.

Las nanopartículas de platino se depositan sobre el electrodo poniendo una gota (5 μl) y el exceso de agua es evaporada bajo una atmósfera de nitrógeno [ 2,3].

Referencias:

[1] PG. De Gennes y C. Taupin. J. Phys. Chem. 1982, 86, 2294-2304

[2] J. Solla-Gullón, V. Montiel, A. Aldaz et al. J. Electrochem. Soc. 2003, 150, E104-E109
[3] G. Siné y Ch. Comninellis. Electrochim. Acta. 2005, 50, 2249-2254