Las nanopartículas metálicas (NPM) han sido objeto de numerosas investigaciones por sus aplicaciones en campos tan diversos como fotoquímica, electroquímica, catálisis, óptica, medicina y en remediación ambiental. Las propiedades de las NPM son diferentes a las de los metales respectivos en bulto y a las de los átomos o moléculas aislados. Sin embargo, es bien conocida la fragilidad e inestabilidad de las NPM ya que tienden a unirse, perdiendo en consecuencia sus propiedades especiales. Para evitar estos efectos se emplean estabilizadores a base de agentes ligantes, decapantes y pasivantes así como tensoactivos y polímeros. Debido a lo anterior, existe un gran interés por la búsqueda de métodos alternos de estabilización de las NPM. En este proyecto se emplearán membranas poliméricas de inclusión como una propuesta de un método nuevo de estabilización de NPM. Para ello se prepararán membranas empleando triacetato de celulosa y cloruro de polivinilo como matrices poliméricas para ser usadas como soportes para la obtención de NPM de platino, oro, fierro y dióxido de titanio. Para la obtención de las NPM en la matriz polimérica se incorporarán extractantes selectivos de los metales en estudio en las membranas, se realizarán experimentos de transporte y se optimizarán las composiciones de las membranas y de las fases acuosas de extracción y recuperación con objeto de obtener las NPM ya sea en la superficie y/o al interior de las membranas una vez realizada la reducción química. Las NPM se caracterizarán empleando técnicas tales como SEM, TEM, DRX, XPS, FTIR e ICP, y serán evaluadas, dependiendo de su naturaleza, para determinar sus propiedades catalíticas ya sea en celdas de combustible o reacciones de interés ambiental.

El presente proyecto contribuirá de manera significativa en los aspectos siguientes: (1) Desarrollo de un método novedoso de estabilización de NPM mediante la obtención de nanopartículas metálicas de platino, oro, zinc y dióxido de titanio empleando como soporte membranas poliméricas orgánicas a base de triacetato de celulosa y PVC. (2) Establecimiento de las condiciones de transporte de los precursores metálicos para la obtención de las nanopartículas metálicas a nivel de superficie o al interior de la membrana mediante la optimización del sistema de membrana así como de las condiciones de reducción mediante métodos químicos. (3) Desarrollo de membranas nanoporosas para los sistemas más eficaces derivados del inciso anterior. (4) Caracterización de las nanopartículas metálicas mediante diversas técnicas analíticas para determinar el contenido, el tamaño, la estructura y la dispersión de las mismas en las diversas matrices poliméricas. (5) Establecimiento de la correlación entre el contenido, tamaño, estructura y dispersión de las NPM obtenidas y la naturaleza de la composición polimérica de las membranas así como de las condiciones de reducción empleadas. (6) Evaluación de las propiedades catalíticas de las NPM obtenidas en la oxidación de metanol y de reacciones redox de prototipos de compuestos orgánicos para su eventual aplicación en celdas de combustible y remediación ambiental.