Estudi del procés en continu de producció de nanoclústers d’or

Abstract

La nanotecnologia ha estat una de les ciències punteres en els últims temps ja que presenta noves tecnologies millorades que faciliten el desenvolupament de la societat. Per tant, no és sorprenent, que les investigacions en aquest camp creixin exponencialment en diferents sectors com per exemple el mediambiental, on el disseny de catalitzadors emprant nanomaterials (mida menors a 100 nm) és d’exclusiu interès degut a les úniques propietats que presenten en catàlisi, si es comparen amb aquells que s’utilitzen convencionalment. En aquest treball, l’objectiu és escalar industrialment l’estratègia de síntesi patentada per l’equip de recerca de nanomaterials aplicats del Centre de Recerca de Nanoenginyeria i transferida a la Spin-off Goldemar Solutions. La tecnologia es basa en la obtenció de nanoclústers d’or, partícules de mida menor a 2 nm, capaços de purificar l’aire a temperatura ambient. El principal repte d’aquest estudi és el desenvolupament del procés de síntesi en continu, optimitzant les variables del procés i analitzant el producte per diferents tècniques de caracterització que serviran finalment com a control de qualitat del mateix. Aquest estudi serà clau per trobar les condicions òptimes d’operació a escala de laboratori per, després, poder dissenyar el procés industrial. Per tal de tenir una visió del món de la nanotecnologia, el Capítol 4 resumeix l’estat de l’art d’aquesta ciència, fent particular èmfasi en les estratègies de síntesi emprades en la preparació de nanomaterials, tècniques de caracterització i aplicacions. En el Capítol 5, es realitza un estudi complert a escala de laboratori per determinar quines són les condicions òptimes de treball. S’estableixen diversos paràmetres del procés com són: i) el temps de residència de la mostra a la càmera de sonicació, ii) la potència d’aquest i iii) la relació entre l’or i l’additiu que s’empra per estabilitzar-lo en fase líquida. A més a més, es discuteix l’ús de diferents substrats porosos per suportar els clústers d’or per evitar la seva agregació i es determina la millor via de recuperació del sòlid. En el Capítol 6, s’escalarà el procés industrialment, a partir dels paràmetres òptims que es determinen en els capítols anteriors i es realitzarà un anàlisi econòmic per determinar si el l’escalat del procés és viable. Finalment, en el Capítols 7 i 8, es realitzarà l’anàlisi econòmic i mediambiental del projecte.