Investigadores del CSIC muestran nuevas propiedades catalíticas del oro a temperatura ambiente

Los resultados de la investigación arrojan nueva luz en la comprensión de la química de nanopartículas

El trabajo, publicado en el último número de ‘Science’, permitirá desarrollar sistemas de catálisis por oro más eficaces

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 esta semana en la prestigiosa revista 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.