Studio dell’effetto dello stabilizzante su catalizzatori a base di nanoparticelle di Au per l’ossidazione selettiva di HMF

Nella sintesi di sospensioni colloidali d’oro è fondamentale l’impiego di stabilizzanti organici per prevenire la crescita, l’aggregazione e la coalescenza delle nanoparticelle. Quando queste sospensioni sono utilizzate per la preparazione di catalizzatori, la presenza dell’agente stabilizzante sulla superficie delle nanoparticelle può influenzare molto l’attività catalitica modificando l’interazione dei reagenti con la fase attiva. In alcuni casi l’accessibilità delle molecole alla superficie delle nanoparticelle può essere limitata, ma un’adeguata scelta dello stabilizzante può anche portare ad un miglioramento delle prestazioni catalitiche realizzando catalizzatori con selettività migliori grazie all’effetto elettronico e sterico dello stabilizzante. In questo lavoro è stato studiato l’effetto di alcuni stabilizzanti polimerici, commerciali e di sintesi, sull’attività delle nanoparticelle di Au. In particolare, alcuni catalizzatori a base di oro supportato su carbone attivo, preparati tramite sol-immobilization, sono stati testati nella reazione di ossidazione selettiva del 5-idrossimetilfurfurale ad acido 2,5-furandicarbossilico. I polimeri commerciali impiegati sono stati il polivinilpirrolidone (PVP), il polietilenglicole (PEG) e il polivinilalcol (PVA). Variando alcune caratteristiche durante la sintesi dei catalizzatori, come il rapporto polimero:Au e il peso molecolare del polimero, è stato possibile studiare come lo stabilizzante influenzi la dimensione e le prestazioni catalitiche delle nanoparticelle d’oro. I polimeri di sintesi testati sono stati la polivinilammina (PVAm) e il polivinilalcol fosforilato (PPVA). Questi due particolari polimeri hanno permesso di studiare l’effetto legato all’elemento stabilizzante dell’Au, poiché hanno una struttura simile a quella del PVA, ma legati alla catena polimerica presentano atomi di azoto e gruppi fosfato che si legano all’oro.