DESARROLLO DE MATRICES POLIMÉRICAS pH-RESPONSIVAS CON APLICACIONES EN CAPTACIÓN DE METALES PESADOS

FRANCISCO M. PARDINI; ALEJO N. PARDINI; OSCAR R. PARDINI; PAULA A. FACCIA; JAVIER I. AMALVY

Simposio; SAP Comat 2023; 2023

Los polímerosinteligentes o responsivos son materiales muy atractivos para la aplicación endiversas áreas de la industria (biomédica, farmacéutica, agrícola, etc.),debido a que poseen la particularidad de modificar su estructura y suspropiedades físicas en respuesta a un estímulo externo como puede ser el pH,fuerza iónica o temperatura. Especialmente la utilización de polímeros pH-responsivospueden ser de gran importancia como sistemas de transporte de fármacos [1-2], o como agentes acomplejantes que permitan la eliminación deiones metálicos en soluciones acuosas, tales como efluentes líquidosindustriales y aguas residuales [3]. Sibien existen métodos convencionales de remoción de metales, el uso de polímeroscon estas características permite alcanzar una alta eficiencia y selectividad [4].  El poli(2-(dietilamino)etilmetacrilato) (PDEA) es un polímero capaz de formar complejos del tipo decoordinación con metales pesados, sin embargo, es un polímero de bajaresistencia mecánica y no permite una aplicación directa como tal. Por otrolado, los poliuretanos son polímerosversátiles que permiten la funcionalización de sus cadenas y es posible combinarloscon polímeros acrílicos de forma de lograr mezclas de materiales poliméricoscon propiedades especiales y particulares.El objetivo del presente trabajo es entonces prepararsistemas poliméricos funcionales capaces de eliminar iones metálicos que puedanestar presentes en aguas contaminadas. Para ello se sintetizaron sistemasmezcla (blendas) de poliuretano/poli(2-(dietilamino)etil metacrilato) condiferentes proporciones del polímero acrílico. Dicha preparación se llevó acabo por medio de una polimerización en dispersión de 2-(dietilamino)etilmetacrilato (DEA) y el posterior agregado de un poliuretano preformadoconteniendo grupos vinílicos terminales (PU). Los sistemas obtenidos fueronutilizados en forma de películas y se ensayaron como matrices pH-responsivaspara eliminar iones metálicos (Cu+2) en solución. En el presentetrabajo se describen la preparación y caracterización por espectroscopia FTIR,DSC y grado de hinchamiento (GH), de blendas poliméricas con diferentescantidades de PU y PDEA (del 10 al 50 % p/p) y se los evalúa como posiblessistemas capaces de captar metales pesados en medios acuosos ácidos. Sedeterminó el efecto que tiene el contenido de DEA y la concentración del metalen solución en la eficiencia de captación del metal utilizando Cu+2como metal modelo.Los espectros FTIR delas blendas mostraron un aumento de la intensidad de absorción en la región delestiramiento del grupo C=O, como consecuencia de la contribución del PDEA, comotambién del estiramiento CH, por la contribución de los grupos etilo.  Los resultados experimentales de GH indicaronuna mayor absorción de agua a medida que se incrementa el contenido de DEA enlas blendas, lo que se traduce también en una mayor captación del metal.También se observó que, a una mayor concentración inicial del metal en la solución,se obtiene una mayor captación del mismo en el rango analizado.Las blendas PU/DEAsintetizadas pueden ser útiles como sistemas de captación de metales pesados ensolución.