Síntesis de nanopartículas de Au, Pd y Au-Pd mediante los extractos Zornia thymifolia y Piqueria trinervia y sus propiedades catalíticas

Abstract

In this work, it is presented the biosynthesis of the Au, Pd monometalic nanoparticles and Au-Pd bimetallic nanoparticles using the plant extracts of Zornia thymifolia and Piqueria trinervia as reducing and stabilizing agents. During the reaction the following precursor salts were used; tetrachloroauric acid (HAuCl4) and potassium tetrachloropaladalate (K2PdCl4). For the synthesis of Au NPS, the volume ratio of extract and salt was modified (1: 1-1: 8, 2: 1-8: 1). They were also varied: the concentration of the extract (0.01-0.1 g / ml), the concentration of the salt (6-14 mM) and the magnetic stirring (2-1000 rpm). For the PdNPS, the variables analyzed were: the concentration of the extract (0.02-0.04 g / ml), the salt molarity (4-8 mM) and the influence of magnetic stirring (600 rpm). In the case of the bimetallic nanoparticles, only the molarity of the palladium salt (2-8 mM) was modified. The structural and chemical characterization was carried out using ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis), Scanning Electron Microscopy (SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD) and infrared spectroscopy (FTIR). Subsequently, the catalytic activity of the nanoparticles was analyzed by the methylene blue and gentian violet dyes. The results obtained showed the formation of spherical, stable and dispersed AuNPS attributed to the reducing and stabilizing agents of the Zornia Thymifolia plant extract. It is found that, at high concentrations of the extract, a smaller amount of nanoparticles is obtained, and the morphology is homogeneous. For the case of the PdNPS, it is seen that magnetic stirring and the presence of temperature were necessary to achieve a better result. On the other hand, Au-PdNPS were prepared successfully, at palladium salt concentrations above 8 mM.

En este trabajo, se presenta la biosíntesis de las nanopartículas monometálicas de Au, Pd y las nanopartículas bimetálicas de Au-Pd utilizando extractos de plantas de Zornia thymifolia y Piqueria trinervia como agentes reductores y estabilizadores. Durante la reacción se usaron las siguientes sales precursoras; ácido tetracloroaúrico (HAuCl4) y tetracloropaladato de potasio (K2PdCl4). Para la síntesis de las Nps Au, se modificó la relación volumétrica de extracto y sal (1:1-1:8, 2:1-8:1). Además, se variaron: la concentración del extracto (0.01-0.1 g/ml), la concentración de la sal (6-14 mM) y la agitación magnética (2-1000 rpm). Para las Nps de Pd, se analizaron las variables: la concentración del extracto (0.02-0.04 g / ml), la molaridad de la sal (4-8 mM) y la influencia de la agitación magnética (600 rpm). En el caso de las nanopartículas bimetálicas se modificó únicamente la molaridad de la sal de paladio (2-8 mM). La caracterización estructural y química se realizó por medio de Espectroscopía ultravioleta-visible (UV-vis), Microscopía Electrónica de Barrido (MEB), Microscopía Electrónica de Transmisión (MET), Difracción de Rayos X (DRX) y Espectroscopía Infrarroja (FTIR). Posteriormente, se analizó la actividad catalítica de las nanopartículas mediante los colorantes de azul de metileno y violeta de genciana. Los resultados obtenidos mostraron la formación de Nps de Au esférica, estable y dispersa atribuida a los agentes reductores y estabilizantes del extracto de planta de Zornia Thymifolia. Se encuentra que, a altas concentraciones del extracto, se obtiene una menor cantidad de nanopartículas, y la morfología es homogénea. En el caso de las Nps de Pd, se observa que la agitación magnética y la presencia de temperatura eran necesarias para lograr un mejor resultado. Por otra parte, las Nps de Au-Pd se prepararon con éxito, a concentraciones de sal de paladio por arriba de 8 mM.