“EFECTO DEL AGUA Y DE LA LUZ EN LA OXIDO-REDUCCION DE NANOPARTICULAS DE HEXACIANOFERRATO (III) DE HIERRO (III) SINTETIZADAS EN MICROEMULSIONES INVERSAS”

Abstract

RESUMEN Las nanopartículas son conocidas por presentar propiedades especificas diferentes a las de un material a nivel macroscópico, ya que sus propiedades en su mayoría dependen de la relación superficie-volumen. Las nanopartículas de polímeros de coordinación son un ejemplo de compuestos que presentan este efecto, y de entre los cuales el amarillo de Prusia (PY por sus siglas en inglés) Fe3+[FeIII (CN)6] y el azul de Prusia (PB por sus siglas en inglés) KFe3+[FeII (CN)6] han sido de los más estudiados debido a sus propiedades de adsorción, catalíticas, electrónicas, electrocrómicas, magnéticas, ópticas etc.[1] A pesar de las aplicaciones dadas, aún existen características de estos materiales, en especial del PY que no han sido estudiadas a profundidad o que las explicaciones son contradictorias, por ejemplo, la reducción espontanea de PY a PB[2]. Incluso, en algunos trabajos publicados se propuso que la reducción del PY generaba un tercer compuesto inestable llamado verde de Prusia (PG) [2]. Tiempo después, Reguera et al. propusieron que la coloración verde obtenida de la reducción del PY no era un compuesto, sino el resultado del cambio gradual de PY a PB, y que dicho cambio se debía a la oxidación de moléculas de agua [3]. Otro mecanismo fue propuesto por Gucek, y en él se menciona que al irradiar la muestra con luz UV produce un cianuro libre seguido de la fotoacuación, lo que genera la formación de aquapentacianoferratos, para posteriormente formar PB[4]. Es importante resaltar que cada uno de los autores realizaron métodos distintos partiendo de los mismos reactantes, obteniendo resultados que soportan sus conclusiones. En el presente trabajo se presenta el estudio sobre la reducción de nanopartículas de PY a PB. Dichas nanopartículas fueron preparadas en microemulsiones inversas formadas con el surfactante CTAC. El uso de nanopartículas en microemulsiones inversas se debe a que, en estos medios, es posible controlar la velocidad de formación de las nanopartículas, lo que favorece la experimentación. Otra ventaja es que en microemulsiones inversas se controla la cantidad de moléculas de agua disponibles para hidratar los cristales, por lo que estudiar el efecto del agua en la reducción es más precisa comparado con la metodología llevada a cabo en solución acuosa. Por lo anterior, se manejaron dos variables principales, la cantidad de agua en la microemulsión y el tiempo de exposición de la muestra a la luz. En trabajos anteriores de nuestro grupo de trabajo se concluyó que otra variable importante es el surfactante utilizado en la preparación de las microemulsiones, por ejemplo, con el SDS y el CTAT la formación de nanopartículas de PB y su subsecuente reducción a PY es tan rápida que hace extremadamente difícil hacer un seguimiento sobre este fenómeno. Al probar con CTAC, se observó que las reacciones de formación de nanopartículas y de reducción de las mismas son lo suficientemente lentas que es posible hacer seguimiento mediante espectroscopia UV. Los resultados obtenidos en esta tesis ayudarán a entender mejor la estabilidad química de este tipo de compuestos de coordinación.