Synthesis of platinum nanostructures using zeolites

Abstract

Due to their outstanding and tunable electronic properties, platinum nanowires have the potential to be used in the development of advanced devices. The quantum confinement effect of the electrons and the increased surface area to volume ratio found in nanowires give them unique physical and chemical characteristics. However, until recently, the advance in the utilization of nanowires had been relatively slow due to the difficulties associated with the synthesis of such nanostructures with well-controlled size. This dissertation shows how zeolites could be used for the synthesis of platinum nanowires as well as other nanostructures such as nanoclusters, multipods and nanoflower-like structures by using different precursors and reduction methods. In particular this dissertation shows the development of a new synthesis protocol that allows the formation of platinum nanowires in zeolites via solid state reduction. In addition to the synthesis and characterization of the nanostructures this dissertation includes a multivariate statistical analysis of the results using the method Project to Latent Structures Discriminant Analysis.

Los nanocables de platino, debido a sus atractivas propiedades electrónicas, tienen el potencial para ser utilizados en el desarrollo de equipos avanzados. Los efectos de confinamiento cuántico del electrón y el incremento de la relación área superficie a volumen hacen que los nanocables tengan propiedades físico químicas únicas. Sin embargo, hasta hace poco, los avances en la utilización de los nanocables ha sido relativamente lenta, debido a las dificultades asociadas con la síntesis de estas nanoestructuras, tales como: el control del tamaño, la cristalinidad y la composición química. En esta disertación se muestra cómo las zeolitas pueden utilizarse para sintetizar nanocables de platino así como nanoparticulas, multipodos y estructuras parecidas a las nanoflores usando diferentes precursores y métodos de reducción. En particular esta disertación enseña el desarrollo de un protocolo de síntesis que permite la síntesis de nanocables dentro de zeolitas via reducción en estado sólido. En adición a la síntesis y caracterización de nanoestructuras, esta disertación incluye un análisis multivariable estadístico de de los resultados usando el método Proyección a Estructuras Latentes: Análisis Discriminante.