Gli scienziati sviluppano una soluzione per evitare la corrosione delle particelle d'oro

L'articolo spiega che la ragione per cui l'oro appare così brillante e attraente è che è chimicamente malleabile alle condizioni fisiche che potrebbero distorcere altri materiali, come il calore, la pressione e l'ossidazione. Paradossalmente, su scala nanometrica, minuscole particelle d'oro invertono questa tendenza e diventano così reattive, che per molto tempo sono state essenziali per ottenere vari tipi di catalizzatori, intermedi che accelerano o in qualche modo consentono una reazione chimica. Per prendere un posto.

“L'oro è un metallo meraviglioso ed è lodato nella società, soprattutto nella scienza”, ha detto in un comunicato stampa Kosuke Suzuki, coautore dello studio dell'Università di Tokyo. “È ottimo per i catalizzatori e può aiutarci a realizzare una serie di cose, compresi i farmaci. Le ragioni di ciò sono che l'oro ha una bassa capacità di assorbire le molecole ed è anche molto selettivo su ciò a cui si lega, quindi consente risultati molto precisi.” controllo dei processi.” Sintesi chimica I catalizzatori a base di oro spesso operano a temperature e pressioni inferiori rispetto ai catalizzatori convenzionali, richiedendo meno energia e riducendo l'impatto ambientale.

L'oro può corrodersi

Suzuki ha sottolineato che, nonostante la qualità dell'oro, presenta alcuni inconvenienti. Diventa più reattivo quando è sotto forma di piccole particelle e c'è un punto in cui un catalizzatore fatto di oro può iniziare a soffrire negativamente a causa del calore, della pressione, della corrosione, dell'ossidazione e di altre condizioni.

Il ricercatore e il suo team hanno pensato di poter migliorare questa situazione e hanno ideato un nuovo agente protettivo che potrebbe consentire al catalizzatore d'oro di mantenere le sue funzioni utili in una gamma più ampia di condizioni fisiche.

“Le attuali nanoparticelle d'oro utilizzate nei catalizzatori hanno un certo livello di protezione, grazie ad agenti come il dodecantiolo e polimeri organici. Ma il nostro nuovo prodotto si basa su un gruppo di ossidi metallici chiamati poliossometallati, e offre risultati molto migliori, soprattutto per quanto riguarda stress ossidativo”, ha affermato Suzuki. “Stiamo attualmente studiando nuove strutture e applicazioni per i poliossometallati. Questa volta abbiamo applicato il poliossometallato alle nanoparticelle d’oro e abbiamo confermato che il poliossometallato migliora la durabilità delle nanoparticelle. La vera sfida è stata applicare un’ampia gamma di tecniche analitiche per testare e verificare tutto questo.

Il team ha utilizzato almeno sei metodi spettroscopici che differiscono per il tipo di informazioni che rivelano sulla materia e sul suo comportamento. Ma in generale, funzionano proiettando un certo tipo di luce su un materiale e misurando come quella luce cambia in qualche modo utilizzando sensori specializzati. Suzuki e i suoi colleghi hanno trascorso mesi eseguendo diversi test e diverse configurazioni dei loro materiali sperimentali finché non hanno trovato quello che stavano cercando.

“Non siamo spinti solo dal tentativo di migliorare qualche metodo di sintesi chimica. Molte applicazioni delle nanoparticelle d'oro migliorate possono essere utilizzate a beneficio della società”, ha detto Suzuki. “Catalizzatori per abbattere l'inquinamento (molte auto a benzina hanno già un convertitore catalitico familiare) ), pesticidi meno aggressivi, chimica verde per le energie rinnovabili, interventi medici, sensori per agenti patogeni di origine alimentare e l'elenco potrebbe continuare. Ma vogliamo anche andare oltre. I nostri prossimi passi saranno quelli di migliorare la gamma di condizioni fisiche in cui possiamo rendere le nanoparticelle d'oro più flessibili, e anche di vedere come possiamo aggiungere un po' di tenacità ad altri utili metalli catalitici come rutenio, rodio, renio e, naturalmente, qualcosa che le persone apprezzano ancora più dell'oro: il platino.