Influência do agente estabilizante PVP na camada externa de nanocubos de paládio na hidrogenação catalítica de ligações C-C insaturadas

Abstract

O excesso de agente estabilizante usado durante a síntese de nanopartículas é geralmente removido por lavagem com solvente. Neste estudo, diferentes números de ciclos de lavagem foram aplicados na etapa de purificação após a síntese de nanopartículas. A influência da quantidade de polivinilpirrolidona (PVP; estabilizante) remanescente nos nanocubos de paládio, em termos de sua atividade catalítica, foi então avaliada. Especificamente, o efeito da quantidade de PVP presente na hidrogenação de ligações carbono-carbono insaturadas foi avaliado através de análises cinéticas e experimentos de difusão. Cinco catalisadores diferentes foram preparados usando o procedimento de lavagem. Todos os catalisadores foram caracterizados por microscopia eletrônica de transmissão, espectroscopia de fotoelétrons de raios X, espectroscopia de espalhamento de raios X a baixo ângulo e espalhamento dinâmico de luz. A reação foi fortemente influenciada pela quantidade de PVP presente nos nanocubos, e o balanço entre a quantidade de agente estabilizante e a estrutura do substrato foi encontrado, sendo essa relação de grande importância.

Abstract: The excess of capping agent used during the synthesis of nanoparticles is usually removed by solvent washing. In this study, different numbers of washing cycles were applied in the purification step after the synthesis of nanoparticles. The influence of the amount of polyvinylpyrrolidone (PVP; capping agent) remaining on the palladium nanocubes, in terms of their catalytic activity, was then evaluated. Specifically, the effect of the amount of PVP present on the hydrogenation of unsaturated carbon-carbon bonds was assessed through kinetic analysis and diffusion experiments. Five different catalysts were prepared using the washing procedure and one chemically treated. All catalysts were characterized by transmission electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, small angle X-ray scattering spectroscopy and dynamic light scattering. The reaction was strongly influenced by the amount of PVP present on the nanocubes, and the balance between the amount of capping agent and the structure of the substrate was found to be of great importance.