Descripción:
Se reporta la obtención de nanohojas de nitruro de boro hexagonal (hBNNSs) y hBNNSs funcionalizadas con grupos amino (hBNNSs-NH2). Las primeras se evaluaron como adsorbente de colorantes básicos y ácidos disueltos en agua, mientras que las hBNNSs-NH2 se usaron como soporte de AuNPs utilizadas en la catálisis de la hidrogenación de compuestos nitro-aromáticos. Las hBNNSs se prepararon mediante el método de exfoliación en fase líquida asistida por ondas ultrasónicas empleando hBN, la mezcla de agua desionizada con isopropanol y 4 h de reacción. Las técnicas de TEM y Raman confirmaron la obtención de hBNNSs con diámetro promedio de 170 nm y espesor de algunas capas atómicas, cuyo contenido de B y N fue confirmado por XPS y EDS. Las hBNNSs presentaron un área superficial BET de 41 m2/g. Además, también presentan carga superficial negativa. La evaluación de las hBNNSs como adsorbente de colorantes reveló que son más eficientes para la adsorción de colorantes básicos tales como azul de metileno, verde brillante y cristal violeta en comparación a colorantes ácidos como rojo de metilo, amarillo metanil y naranja II. En soluciones de verde brillante con concentración de 5 y 80 mg/L, las hBNNSs removieron los colorantes con una eficiencia del 99 y 59%, respectivamente, obteniéndose una capacidad de adsorción de 39 mg/g. Los datos experimentales de adsorción se ajustaron al modelo cinético de pseudo segundo orden y al modelo de isoterma de Langmuir. Por otro lado, la superficie de las hBNNSs fue modificada mediante la incorporación de -NH2 en un proceso químico asistido por ultrasonido usando hidracina como agente funcionalizante. Los espectros Raman y FT-IR de las hBNNSs-NH2 mostraron las bandas características de los grupos amino confirmando la funcionalización de las hBNNSs. El grado de funcionalización calculado con TGA, indicó que el contenido de -NH2 varia de 0.9 a 5.1% en peso en función de la concentración hidracina. Además, para la síntesis de nanocompósitos de Au/hBNNSs-NH2, las AuNPs fueron crecidas sobre la superficie de las hBNNSs-NH2, usando diferente concentración de HAuCl4 para controlar el contenido de AuNPs. Las imágenes de TEM de los nanocompósitos mostraron la formación de AuNPs con forma esférica y tamaño promedio de 19 a 21 nm distribuidas uniformemente en las hBNNSs-NH2. Los espectros UV-Vis exhibieron una banda de absorción en 515 nm debida a la resonancia de plasmón superficial de las AuNPs. Los nanocompósitos de Au/hBNNSs-NH2 actúan como catalizadores eficientes de la hidrogenación de 2-nitrofenol y 4-nitro-o-fenilendiamina con porcentajes de reducción del 60 al 98% dependiendo de la concentración de catalizador y contenido de AuNPs.