SÍNTESIS ELECTROQUÍMICA DE NANOPARTÍCULAS BIMETÁLICAS DE CU-CD

Resumen

Introducción

Las nanopartículas bimetálicas han sido ampliamente estudiadas en los últimos años, encontrándose, entre otras propiedades, actividades electrocatalíticas superiores a las de los metales en forma individual¹. Con esta finalidad, en el presente trabajo, se comenzó con el estudio de la electrodeposición de nanopartículas (NPs) de Cu-Cd sobre grafito pirolítico altamente ordenado (HOPG) y la posible formación de aleación superficial, mediante técnicas electroquímicas convencionales, microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopía fotoelectrónica de Rayos X (XPS).

Resultados

En primer lugar, se estudió mediante voltamperometría cíclica, la electrodeposición de Cu y Cd sobre HOPG, en las soluciones conteniendo los iones metálicos respectivos. Se determinó que la reducción del Cd se encuentra a valores de potencial más alejados del correspondiente a la oxidación del Cu, lo que posibilita la deposición de Cd sobre Cu en forma secuencial, aplicando pulsos potenciostáticos simples. Además, se comprobó que los iones Cd²⁺ se reducen preferentemente sobre las NPs de Cu previamente generadas, ya que presenta el fenómeno de deposición a subpotencial. Las imágenes SEM de los depósitos monometálicos presentaron morfologías diferentes, esto es, partículas de Cu hemiesféricas, distribuídas sobre la superficie de HOPG, y estructuras con bordes rectos, algunas de forma hexagonal, características de las NPs de Cd. Las imágenes SEM revelaron un tamaño de partículas mayor de los depósitos bimetálicos, con estructuras mayormente similares a las observadas para Cd, lo que evidencia que éste se deposita sobre los cristales de Cu preexistentes. El análisis de XPS permitió verificar la deposición selectiva de Cd sobre las NPs de Cu, corroborando los resultados electroquímicos y por SEM.

Posteriormente, se llevaron a cabo espectros de desorción de los distintos sistemas bimetálicos, obtenidos modificando los tiempos de deposición de Cd. En todos los casos, se pudieron identificar picos en la región de potenciales correspondientes a la oxidación de los metales individuales, como así también otros picos que estarían asociados a la presencia de distintas fases de aleación.

Conclusiones

Se estableció la factibilidad de preparar NPs de Cu-Cd mediante pulsos potenciostáticos simples en forma secuencial, determinándose que los iones Cd²⁺ se depositan en forma selectiva sobre las NPs de Cu previamente generadas, corroborándose con los resultados de XPS. El análisis SEM del sistema modificado mostró la existencia de depósitos mayormente con características morfológicas típicas del Cd. Los espectros de desorción evidenciaron la formación de aleación superficial Cd-Cu.

Referencias bibliográficas

• Mazhar, T., Pharm. Sci. Res., 2017, 9, 102-110.