Cristales fotónicos unidimensionales funcionalizados para la detección de solventes volátiles

DIEGO ONNA; NICOLÁS LÓPEZ ABDALA; HÉCTOR GOICOECHEA; GALO J A A SOLER-ILLIA

Congreso; 9° Congreso Argentino de Química Analítica; 2017

Introducción- Lossolventes volátiles (SV) son compuestos perjudiciales para la saludhumana y el medio ambiente, y son producidos o utilizados comúnmenteen las industrias.Poreste motivo es de interés poder determinar la presencia de dichoscompuestos. Una opción atractiva para detectar SV son los cristalesfotónicos unidimensionales (CF), debido a su bajo costo y sencillezen la preparación. Los CF son sistemas multicapa nanoestructuradosque a partir de la interacción de la luz con las diferentes capasproduce interferencias, constructivas y destructivas. Esto generaque ciertas longitudes de onda no se propaguen en el interior delmaterial y se reflejen, produciendo un color estructural.Unaspecto interesante de estos sistemas es que pueden fabricarse con unalto grado de porosidad, lo que permite detectar la condensación oingreso de sustancias al interior de los poros. De esta manera seobtiene una respuesta colorimétrica a partir del cambio en el índicede refracción efectivo de las capas porosas, sin la necesidad deutilizar un colorante o reacción específica[1].Resultados- Enuna primera etapa se compararon diferentes diseños de CFunidimensionales aplicados al sensado de SV. Se simularon con COMSOLlas respuestas electromagnéticas por elementos finitos de losdiferentes diseños con el objetivo de maximizar el cambio en larespuesta óptica. Seoptó por CF con un defecto en el medio de la estructura, dado queposeen una banda estrecha permitida que es sensible a lacondensación. Se analizó el efecto de utilizar capas con diferentesporosidades y espesores. Adicionalmente, se estudio el efecto en elsensado al funcionalizar los poros con grupos funcionaleshidrofóbicos.Sesintetizaron los CF que presentaron un mayor corrimiento en laposición de las bandas permitidas y se determinaron sus espectros detransmisión UV-VIS y su color estructural. Finalmente se utilizaronarreglos de CF para realizar la identificación de los SV mediante unanálisis por componentes principales.Conclusiones- Loscristales con defectos son más sensibles para el sensado. Lafuncionalización confiere selectividad al CF a los diferentes SV. Laelección de arreglos de CF con diferentes funcionalizaciones permiterealizar la identificación de SV.p { margin-bottom: 0.25cm; border: medium none; padding: 0cm; direction: ltr; line-height: 115%; text-align: left; }