Biosíntesis y caracterización de nanopartículas bimetálicas de oro-paladio usando extracto de Tamarix gallica para aplicaciones fotocatalíticas

Abstract

In this work, golden (NpsAu) and palladium (NpsPd) nanoparticles were synthesized, as well as bimetallic gold-palladium (NpsAu-Pd) core-shell type at room temperature, using the aqueous extract of leaves and stem of the plant Tamarix gallica, used as a reducing and stabilizing agent, after an average reaction time of only 60 minutes. The UV-Vis results confirmed the presence of NpsAu due to the appearance of the characteristic absorption peak (SPR) around 530 nm, while in the NpsPd an SPR band was present around 380-440 nm and in bimetallic nanoparticles the same characteristic band of NpsPd. Scanning electron microscopy (SEM) indicated good dispersion of NpsAu, NpsPd and NpsAu-Pd, with NpsAu being the ones with no aggregation phenomena. The EDS-MEB analysis indicated the presence of a gold peak at 2.6 keV for the NpsAu solutions, a 2 keV palladium peak in the NpsPd solutions, and the gold and palladium peaks for the NpsAu-Pd solutions. Structural analysis performed by transmission electron microscopy (MET) shows an overall NpsAu size between 7.3 and 77.8 nm, while NpsPd sizes were between 5 and 31 nm, and NpsAu-Pd sizes were between 2 and 28 nm, NpsAu-Pd being the ones that obtained the smallest size distribution. In turn, the NpsAu-Pd presented irregular and quasi- spherical morphologies. The selected area diffraction patterns (SAED) obtained from the NpsAu and NpsPd were polycrystalline type, confirming the planes of the fcc structure of gold and palladium.

En este trabajo se sintetizaron nanopartículas monometálicas de oro (NpsAu) y paladio (NpsPd), así como bimetálicas oro-paladio (NpsAu-Pd) de tipo núcleo-coraza a temperatura ambiente, mediante el extracto acuoso de hojas y tallo de la planta Tamarix gallica (Taray), empleado como agente reductor y estabilizante, después de un tiempo de reacción promedio de solo 60 minutos. Los resultados mediante UV-Vis confirmaron la presencia de NpsAu debido a la aparición del pico de absorción (SPR) característico alrededor de los 530 nm, mientras que en las NpsPd se presentó una banda de SPR alrededor de los 380-440 nm y en las nanopartículas bimetálicas se observó la misma banda característica de las NpsPd. El análisis por microscopía electrónica de barrido (MEB), indica buena dispersión de las NpsAu, NpsPd y NpsAu-Pd, siendo las NpsAu las que no presentaron fenómenos de agregación. Así mismo el análisis de espectroscopía de dispersión de electrones (EDS) por MEB indicó la presencia de un pico de oro en 2.6 keV para las suspensiones de NpsAu, un pico de paladio en 2 keV en las suspensiones de NpsPd, y picos de oro y paladio para las suspensiones de NpsAu-Pd. El análisis estructural realizado por microscopía electrónica de transmisión (MET) muestra un tamaño general de las NpsAu entre 7.3 y 77.8 nm, mientras que en las NpsPd se obtuvieron tamaños entre 5 y 31 nm, y en las NpsAu-Pd presentaron tamaños entre 2 y 28 nm, siendo éstas últimas las que obtuvieron menor distribución de tamaños. Los patrones de difracción de área seleccionada (SAED) que se obtuvieron de las NpsAu y NpsPd fue de tipo policristalino, confirmando los planos de la estructura fcc del oro y del paladio.