PRODUCCIÓN ECONÓMICA DE NANO PARTÍCULAS DE ORO

Resumen

Materiales nanométricos han recibido especial atención en los últimos años debido a sus propiedades únicas respecto a sus homólogos macroscópicos. Dentro de estas propiedades se encuentra su gran área superficial, útil en diversas áreas como la catálisis.

Las nanopartículas de oro han sido definidas como estructuras esféricas con dimensiones menores a los 100 nm, las cuales han demostrado tener gran aplicabilidad en las áreas médica y energética debido a su baja toxicidad y alta actividad catalítica en diversas reacciones, como la producción de hidrogeno a partir de moléculas de agua. En este caso particular se facilita la disociación de agua y absorción de hidrogeno en la superficie, además de que permiten generar mayor conducción de electrones dentro de celdas electroquímicas; lo cual ha permitido que nanopartículas de oro posean especial interés en estas áreas.

La producción de nanopartículas de oro puede realizarse a través de diversos métodos, dentro de los cuales es común encontrar metodologías de síntesis a partir de precursores químicos, como métodos sol-gel, para los cuales las condiciones de producción están ligadas a la disponibilidad de los precursores y a buenas prácticas técnicas para la realización de la síntesis.  Por otro lado, existen otras metodologías físicas como el uso de la ablación laser, mediante la cual es posible extraer material de la superficie de un solido cuando es irradiado con la energía de un láser, generando evaporación del material que en un medio líquido es rápidamente solidificado nuevamente, para lo que se hace necesario partir del sustrato de oro en estado sólido y del uso de equipos robustos, con los altos costos de producción asociados al proceso.

Los láseres usados en el proceso de ablación son generalmente láseres de neodimio de alta potencia, con longitudes de onda mayores a 1000 nm que garantizan la energía necesaria para el proceso de ablación. Sin embargo, a nivel comercial se encuentran disponibles otro tipo de láseres como los de luz azul (450 nm), los cuales son equipos económicos y con menor potencia que los de neodimio, pero que bajo condiciones de luz pulsada y un espesor del sustrato favorable podrían permitir la fabricación de nanopartículas de oro a un costo más bajo.

En este trabajo se logró la producción de nanopartículas de oro, alcanzando una reducción considerable en la complejidad técnica del proceso, con una reducción importante en costos. En el proceso desarrollado se utilizó un láser común de luz azul con una longitud de onda de 450 nm, que mediante el proceso de ablación en medio líquido de láminas de oro de 500 nm de espesor produjo nanopartículas de oro con tamaños menores a 200 nm. Estas partículas podrían ser utilizadas como catalizador para la producción de hidrogeno a partir de foto electrólisis de agua.