¿Importa el tamaño del núcleo en la cinética de los intercambios de ligandos de los cúmulos Au protegidos por una...

Área de la Ciencia:

• Química de las superficies.
• La catálisis de las nanopartículas.
• Cinética y mecanismos de reacción.

Sus antecedentes:

• Los clústeres protegidos por monocapa (MPC) son cruciales en la nanotecnología.
• Comprender la cinética de intercambio de ligandos es vital para controlar las propiedades de las nanopartículas.
• Los estudios anteriores carecían de comparaciones cuantitativas entre grupos de oro de diferentes tamaños.

Objetivo del estudio:

• Para comparar la cinética de intercambio de ligandos entre Au(38) y Au(140) MPCs.
• Investigar la influencia de los ariltiolos sustituidos por p en los tipos de cambio.
• Para dilucidar el mecanismo de intercambio de ligandos en los nanocúmulos de oro.

Principales métodos:

• Utilizó espectroscopia de resonancia magnética nuclear de protones (1H NMR).
• Constantes de tasa de primer orden medidas a 293 K para el intercambio de ligandos.
• Estudió las reacciones de intercambio tanto hacia adelante como hacia atrás con diferentes sustituyentes.

Principales resultados:

• El intercambio de ligandos en Au(38) y Au(140) MPCs exhibieron cinética de segundo orden similar.
• Las tasas iniciales de intercambio de ligandos fueron casi independientes del tamaño del racimo, atribuido a los sitios de vértices.
• Las tasas de cambio en etapas posteriores difirieron, con grupos más grandes que muestran una cinética más lenta debido a los sitios de terraza.
• Los tipos de cambio a plazo e inverso mostraron efectos de sustitución idénticos, lo que indica un mecanismo asociativo.

Conclusiones:

• La reactividad química del nanocristal es en gran medida independiente del tamaño para los intercambios iniciales de ligandos.
• El mecanismo de intercambio de ligandos en los grupos de oro es asociativo.
• Las constantes de equilibrio para el intercambio de ligandos son independientes del sustituto ariltiol.