nanoparticelle di oro: sintesi, proprietà del monostrato protettivo e ...

1 INTRODUZIONE
1.5 NANOPARTICELLE DI ORO SUPPORTATE COME
CATALIZZATORI PER REAZIONI DI OSSIDAZIONE
L’oro è stato considerato per lungo tempo poco interessante da un punto
di vista catalitico poichè, nella forma di bulk, risulta inerte e incapace di
chemiadsorbire molecole reattive quali ossigeno, ossido di carbonio e idrogeno.
L’unica sua applicazione riguardava l’aggiunta di oro a un altro metallo più attivo,
come il Pt, per influenzare la selettività della reazione a spese dell’attività. 62
Tuttavia, recentemente, l’interesse nei confronti dei catalizzatori a base di oro ha
avuto una crescita significativa: infatti è stato osservato che la bassa attività
catalitica dell’oro non è una regola universale ma che, al contrario, in circostanze
abbastanza specifiche si dimostra estremamente attivo per esempio nella catalisi
di reazioni di ossidazione. 63 Gran parte del merito nell’avere messo in luce queste
sorprendenti proprietà va al lavoro pionieristico di Haruta, che ha dimostrato
come particelle di oro di pochi nanometri depositate su opportuni ossidi sono
altamente attive nella catalisi dell’ossidazione del CO anche a temperatura
ambiente. 64 Nel corso degli ultimi anni si è assistito quindi a quella che viene
chiamata “a new gold rush”, in cui sono state esplorate numerose applicazioni
dell’oro come catalizzatore eterogeneo per processi ossidativi, come appunto
l’ossidazione del monossido di carbonio e la conversione del gas d’acqua (Water
Gas Shift Reaction), sia in fase omogenea, come ossidazioni di alcoli, aldeidi,
ammine, ecc. L’utilizzo di oro, sia sotto forma di nanoparticelle sia di complessi
di Au(III) o Au(I), nella catalisi in soluzione di reazioni organiche è oggi
argomento di grande interesse e viene riportato in molti lavori65 tuttavia questa
Tesi è focalizzata solamente su applicazioni di nuovi catalizzatori contenenti
nanoparticelle di oro per reazioni di ossidazione in fase eterogenea.
L’oro: metallo nobile o buon catalizzatore?
Si è creduto per molto tempo che l’oro non fosse adatto come
catalizzatore a causa della sua inerzia chimica, mentre i metalli appartenenti al
gruppo del Pt (VIII A) fossero attivi grazie proprio alla loro elevata tendenza al
chemiadsorbimento di piccole molecole. La regola formulata nel 1963 da Tanaka
e Tamaru66 aveva dimostrato che le entalpie iniziali di chemiadsorbimento
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