Preparazione di materiali nanostrutturati a base di Pt per applicazioni in catalisi

L’ossido di grafene (GO) è un materiale 2D prodotto dall'ossidazione della grafite dalle interessanti proprietà meccaniche. La presenza di gruppi funzionali ossigenati rende il GO fortemente idrofilo e quindi facilmente disperdibile in acqua. L’utilizzo del GO in catalisi è legato alla sua ottima capacità di disperdere la fase attiva, grazie all’elevata area superficiale e di favorire la stabilizzazione delle particelle metalliche. Inoltre, se trattato in condizioni riducenti, il GO recupera parzialmente le caratteristiche di conducibilità elettroniche tipiche dei materiali grafenici che possono essere sfruttate per favorire reazioni di ossidazione o riduzione. Lo scopo di questo lavoro di tesi ha quindi riguardato la sintesi e caratterizzazione di materiali nanostrutturati a base di Pt e GO da utilizzare in catalisi. In particolare, lo studio ha comportato la preparazione di questi sistemi attraverso l’eterocoagulazione e spray-freeze-granulation di sospensioni nanometriche di TiO2 e SiO2 a cui sono stati aggiunti l’ossido di grafene ed il precursore del Pt. Nel processo di eterocoagulazione ci si basa su un approccio di tipo self-assembling, che sfrutta l’attrazione tra superfici di carica opposta, per favorire l’organizzazione spontanea dei nanosol di partenza in strutture core-shell. Le sospensioni sono state poi granulate utilizzando un sistema di liofilizzazione spray che ha portato alla formazione di catalizzatori granulati nanostrutturati con dimensioni micrometriche. I materiali preparati sono stati poi testati nella reazione di riduzione del 5-idrossimetilfurfurale (HMF) a 2,5 bisidrossimetilfurano (BHMF).