Catalytic Reactions Employing the Plasmon Effect of Supported Metal Nanoparticles

The excitation of metal nanoparticles by electromagnetic radiation causes the conduction electrons to act as an harmonic oscillator in response to the oscillating electric field of the light, resulting in the appearance of an absorption called surface plasmon resonance band. This resulting plasmon effect can be used in various applications such as in spectroscopy, for chemical and biological sensors, in the diagnosis and cancer therapy, in drug delivery and in the generation of renewable energy technologies such as in solar cells and hydrogen production. Supported metal nanoparticles or in colloidal solution can also be used as catalysts in chemical reactions such as oxidation, reduction, in photochromic reactions, in the photodegradation of organic pollutants and in other reactions of synthetic relevance, presenting a great potential mainly due to the fact that metallic nanoparticles are not toxic and are environmental friendly. The description and understanding of these processes, based on previously published work in the literature is the main goal of this review. DOI: 10.5935/1984-6835.20150010A excitação de nanopartículas metálicas por radiação eletromagnética faz que os elétrons de condução ajam como um oscilador harmônico em resposta ao campo elétrico oscilante, como o apresentado pela luz, o que resulta no aparecimento de uma absorção denominada banda de ressonância plasmônica superficial. O efeito plasmônico daí resultante pode ser empregado em diversas aplicações tais como em espectroscopia, em sensores químicos e biológicos, na diagnose e terapia do câncer, na liberação controlada de fármacos e em tecnologias de geração de energia renovável como em células solares e na produção de hidrogênio. Nanopartículas metálicas em solução coloidal ou suportadas são também empregadas como catalisadores em reações químicas tais como reações de oxidação, de redução, em reações fotocrômicas, na fotodegradação de poluentes orgânicos e em outras reações de importância sintética, apresentando um grande potencial devido, principalmente, ao fato de as nanopartículas metálicas não serem tóxicas e de não causarem danos ao meio ambiente. A descrição e o entendimento destes processos, com base em trabalhos previamente publicados na literatura, é o objetivo principal deste artigo de revisão. DOI: 10.5935/1984-6835.2015001