Investigadores del CSIC muestran nuevas propiedades catalíticas del oro a temperatura ambiente
Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) que trabajan en el Instituto de Tecnología química, centro mixto del CSIC y la Universitat Politècnica de València, han mostrado cómo unos pequeñísimos cúmulos de oro (de 3 a 10 átomos) pueden servir como catalizadores de varias reacciones orgánicas a temperatura ambiente, incluso si se encuentran en concentraciones de partes por miles de millón. El trabajo se publica en Science.
Los catalizadores son materiales que aceleran las reacciones químicas. El interés actual por el oro como catalizador proviene del descubrimiento, 25 años atrás, de que nanopartículas de oro podían catalizar a temperatura ambiente la hidrocloración de acetileno, un compuesto orgánico con alto poder inflamable y calorífico. Además, podían acelerar la oxidación del monóxido de carbono, convirtiéndolo en un gas inocuo para el medio ambiente. Anteriormente, el oro había sido considerado como inactivo catalíticamente.
Nuevas vías de exploración
Los compuestos y sales de oro tienen actividad catalítica cuando se encuentran en una solución (mezcla homogénea de dos sustancias que no reaccionan entre sí), lo que ha dado lugar a la exploración de nuevas vías para la síntesis orgánica que aprovechen esta actividad. Sin embargo, su ubicuidad ha intrigado a los químicos desde hace tiempo, ya que los catalizadores de oro se comportan de manera similar independientemente de su estado de oxidación. Lo que los investigadores del CSIC han demostrado es que la formación eficiente de pequeños cúmulos de oro (de 3 a 10 átomos), diluidos en suspensión, logra eficiencias catalíticas casi cinco veces mayores que las que se habían observado previamente.
Avelino Corma, investigador del CSIC en el Instituto de Tecnología Química, explica que “Mediante técnicas de absorción y emisión de espectroscopía ultravioleta-visible y desorción/ionización láser asistida por matriz, hemos obtenido resultados que muestran dos tipos de reacciones catalizadas en una solución de oro: la hidratación intermolecular asistida por ésteres de alquinos, como el acetileno empleado en soldaduras o en la síntesis del caucho artificial, y la bromación de arenos, que son empleados como disolventes por la industria química”.
Investigaciones anteriores ya habían aislado con éxito compuestos de oro y los habían utilizado como catalizadores en reacciones químicas. Sin embargo, el campo de las partículas sub-nanométricas de oro en la catálisis permanecía inexplorado. “Creemos que nuestro trabajo contribuye a un mayor entendimiento de la Química de nanopartículas y permitirá el desarrollo de sistemas de catálisis por oro más eficaces” concluye Corma.
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