Réaction citrate + acide chloraurique (nanoparticules)

[invite880789b1]

Bonjour,

J'ai synthétisé des nanoparticules d'or selon la méthode de Turkevich. Le citrate de sodium est utilisé pour réduire le HAuCl4. Je n'ai pas réussi à trouver de mécanisme réactionnel expliquant cette réaction : Na3C6H5O7+HAuCl4 + H20
Pour moi on aurai comme produits : Au + HCl + C6H5O7 + 3NaCl
Pour moi les Na+ vont se lier au Cl- de l'acide. Mais dans certaines publications j'ai cru comprendre que c'est la fonction alcool qui a ce rôle.
Je veux bien que quelqu'un m'éclaire car je n'aime pas faire des synthèses sans comprendre exactement ce qu'il se passe. Je vous met un lien avec la molécule de citrate :
https://www.google.fr/search?biw=144...NlXgNjCF0hl0M:

Merci d'avance !
-----

[Resartus]

Bonjour,
Le citrate de sodium et l'acide chloraurique vont être ionisés, et les ions sodium sont spectateurs.

Les ions citrate vont avoir deux rôles :

1) un premier rôle de réduction de l'ion chloraurique en or :

La demi réaction redox pour l'or est la suivante AuCl4- + 3e -> Au + 4 Cl-

De son coté, l'ion citrate est oxydé : comme l'ion chloraurique n'est pas un oxydant très puissant, seule la fonction alcool va réagir
Mais ce n'est pas possible sous la forme citrate, qui est un alcool tertiaire
En biochimie, et avec les enzymes quivontbien, on passerait par l'isocitrate, puis la fonction alcool qui serait maintenant sur un carbone secondaire pourrait s'oxyder en cétone
ici, ce n'est pas le cas : ce qui se passe est que le groupe COO- qui est sur le carbone tertiaire va partir en CO2, et ensuite l'alcool va passer en cétone selon l'équation globale :
C5H5O7 (3-) -> CO2 + C4H4O5 (2-) + 2e- + H+

Il faut donc au bilan 3 citrate pour 2 chloraurate

2) Ensuite, ce qui reste de citrate va servir de ligand pour complexer les atomes d'or et éviter qu'ils ne forment des agrégats trop gros. La taille moyenne des agrégats variera selon la quantité de citrate de sodium introduite

[ecolami]

Bonjour,
Il y a une abondante littérature sur ce sujet: ce lien me semble bien répondre aux questions http://pubs.rsc.org/en/Content/Artic.../EN/c5en00026b

[invite880789b1]

(Désolé pour le temps de réponse j'étais en vacances)

Merci beaucoup Resartus pour tes explications et ecolami pour l'article, je n'étais pas tombée dessus pendant mes recherches alors que c'est exactement ce que je voulais.
Du coup j'aurai une dernière question : comme les ions sodium sont spectateurs, ne pourrait-on pas remplacer le citrate de sodium par du citrate de potassium (ou toute autre molécule avec les mêmes caractéristiques) ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Resartus]

Bonjour,
Pour la phase reduction, le remplacement du sodium par du potassium ne va rien changer.
D'ailleurs, cet article utilise du citrate de potassium
https://www.researchgate.net/profile...-Reduction.pdf

Par contre, d'après ce que je lis des articles disponibles gratuitement (vous en avez peut-être d'autres payants), le processus de nucléation des atomes d'or semble extrêmement sensible, puisque la taille des nanoparticules, et même leur forme (sphères, ellipsoides, fils plus ou moins allongés, etc.) semble dépendre de manière très fine des conditions expérimentales. Il est possible que la quantité de chocs avec les ions influe sur cela, et dans ce cas, peut-être le choix des ions "spectateurs" aurait-il une influence?
Mais j'aurais quand même tendance à penser que s'il y a un effet, c'est du second ou troisième ordre par rapport aux autres paramètres comme les concentrations en or, en citrate, le ph, la température, ou la présence d'autres additifs...

[invite880789b1]

D'accord merci beaucoup!!