Científicos de la BUAP incursionarán en la tecnología de plasma.

Pretenden producir nanopartículas de oro, para ser empleadas como catalizadores

BUAP. 1 de agosto de 2016.- Tras iniciar una colaboración con científicos del Laboratorio de Procesamiento de Plasma en la Universidad de McGill, Canadá, y de la UNAM, investigadores de la BUAP incursionarán en el uso de la tecnología de plasma para la producción de nanopartículas de oro, soportadas en materiales nanoestructurados, las cuales se emplearán como catalizadores.

Las nanopartículas de oro (AuNP) presentan un gran interés tanto por sus propiedades como por sus posibles aplicaciones. Desde el punto de vista de sus características químicas, se usan para el reconocimiento molecular y reactividad; por sus propiedades biológicas, en bioconjugados, ensambles ADN-AuNP y sensores de glucosa; por sus propiedades físicas, en aplicaciones ópticas, electroquímicas o electrostáticas. Además, la catálisis es uno de los campos de aplicación más interesantes para este tipo de nanopartículas.

El doctor Álvaro Sampieri Croda, académico de la Facultad de Ingeniería Química (FIQ) e integrante de esta investigación, detalló que se pretende sintetizar nanopartículas de oro mediante la tecnología de plasma y estudiar su actividad catalítica en la reacción de oxidación del monóxido de carbono (CO). “La idea es observar la factibilidad de este método en comparación con uno convencional”.

Para este fin, la técnica de ablación de láser pulsado o plasma se aplica a un filamento de oro para convertirlo en un gas que al condensarse se obtienen nanopartículas de oro, las cuales se depositan en un soporte silíceo nanoestructurado. Este método bajo atmósfera controlada ofrece la ventaja de ser novedoso, seco y simple, en el que no hay necesidad de utilizar disolventes ni se generan grandes cantidades de residuos. De esta manera, se obtienen nanopartículas de oro de una forma más rápida, limpia y catalíticamente activas.

La colaboración con la Universidad de McGill surgió a través de un acercamiento con la doctora Norma Yadira Mendoza, quien es investigadora asociada de esta institución y egresada de la BUAP. Igualmente, se tiene colaboración con el Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico (CCADET) de la UNAM, donde se realizarán las pruebas catalíticas. El trabajo de los científicos y estudiantes de la Facultad de Ingeniería Química de la BUAP es sintetizar y caracterizar los nanomateriales empleados como soportes, así como comparar las actividades catalíticas de los catalizadores.

Sampieri Croda, quien también es integrante del Cuerpo Académico Ingeniería de Procesos Químicos y Remediación Ambiental de la FIQ, expuso que esta investigación inició en 2014, pero fue hasta el año pasado cuando se plantearon los objetivos de la misma.

El “cuarto estado de la materia”

El plasma se basa en un simple principio físico. A través de aportación de energía se cambia el estado de la materia: de sólido a líquido y de líquido a gaseoso, por lo que se conoce como el “cuarto estado de la materia”. Aunque este estado comparte una serie de similitudes con el estado gaseoso, el plasma conduce la electricidad debido a la presencia de electrones libres y diversos iones atómicos y moleculares. Dicha propiedad permite la conversión de la energía eléctrica en energía química y térmica.

El plasma está presente en el día a día. Por ejemplo, en los tubos fluorescentes y en las lámparas de bajo consumo. Mientras que en la naturaleza se manifiesta como auroras boreales y relámpagos.

En la fabricación industrial este principio se aplica para la modificación selectiva de las propiedades de los materiales. Por su fácil aplicación e integración en línea, el tratamiento de plasma se utiliza en casi todos los sectores de la industria, por ejemplo ingeniería automotriz, transporte, electrónica, bienes de consumo, tejidos y energías renovables.