Durante la deposición de una cáscara de sílice sobre nanopartículas de Ni, están grabados, oxidado e incrustado en la sílice, que estabiliza la estructura durante la oxidación y reducción. Crédito:Brian Lynch. Reproducido con permiso de The Royal Society of Chemistry.
Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte y el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea han descubierto que una técnica diseñada para recubrir nanopartículas de níquel con capas de sílice en realidad fragmenta el material, creando un pequeño núcleo de níquel oxidado rodeado por satélites más pequeños incrustados en una capa de sílice. El sorprendente resultado puede resultar útil aumentando la superficie de níquel disponible para catalizar reacciones químicas.
"El níquel es digno de mención por sus aplicaciones generalizadas en catálisis, "dice Joe Tracy, profesor asociado de ciencia e ingeniería de materiales en NC State y autor correspondiente de un artículo sobre el trabajo. "Una razón por la que querría recubrir nanopartículas de níquel con sílice porosa es incrustarlas en un sustrato neutro para mantener su eficiencia como catalizadores en reacciones químicas. Por lo tanto, el hecho de que este proceso pueda aumentar su área de superficie al mismo tiempo podría resultar ser beneficioso ".
Los investigadores emplearon un enfoque ampliamente utilizado llamado microemulsión inversa, o micela inversa, para aplicar una capa de sílice a nanopartículas de níquel que tenían aproximadamente 27 nanómetros (nm) de diámetro. Pero encontraron que la técnica da como resultado un núcleo de níquel oxidado que tenía 7 nm de diámetro, rodeado por satélites de níquel oxidado de solo 2 nm de diámetro, todos encerrados en una capa de sílice de 30 nm de diámetro.
"Al principio pensamos que habíamos cometido un error, pero pudimos reproducir el resultado una y otra vez, "dice Brian Lynch, un doctorado estudiante de NC State y autor principal de un artículo sobre el trabajo.
"Cuando se oxida y se reduce a altas temperaturas, descubrimos que las nanopartículas de níquel de núcleo y satélite no cambiaron significativamente de tamaño o forma, sugiriendo que funcionarían bien en los entornos necesarios para catalizar reacciones químicas, "Dice Tracy.
"Este fue un descubrimiento inesperado, pero estamos contentos con el resultado ".
El papel, "Síntesis y transformación química de nanopartículas de Ni incrustadas en sílice, "se publica en la revista Nanoescala .
