SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE NANOCOMPOSITES DE CELULOSA BACTERIANA CON NANOPARTÍCULAS DE MAGNETITA PARA ADSORCIÓN DE COLORANTES

LADETTO, MARÍA FLORENCIA; PEREYRA, LEONARDO; LAZARO MARTINEZ, JUAN MANUEL; CASTRO GR; ISLAN, GERMAN ABEL

El Calafate

Congreso; XXIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2023

Universidad Nacional de la Patagonia Austral

Introducción: La celulosa bacteriana o nanocelulosa (CB) es un biopolímero extracelular sintetizado por bacterias Gram negativas, principalmente del género Komagataeibacter. Es biocompatible y biodegradable, y se distingue de aquella de origen vegetal debido a su alto grado de pureza y estructura tridimensional reticulada, propiedades de gran interés en el área de la nanobiotecnología. Las nanopartículas (NPs) de magnetita (Fe3O4) se utilizan ampliamente como adsorbentes de una gran variedad de moléculas, por ejemplo para remoción de colorantes y/o metales en medio acuoso. La ventaja de estos sistemas reside en su elevada superficie específica y en la facilidad del proceso de separación de las soluciones tratadas debido a sus propiedades magnéticas, utilizando un imán externo. En el presente trabajo, se sintetizaron y caracterizaron composites de CB con NPs de Fe3O4, y se evaluó su capacidad de remoción de colorantes orgánicos en medio acuoso. La producción de CB se realizó mediante cultivos en lote estáticos de la cepa Komagataeibacter xylinus (ATCC 23760) a 30°C durante 72 h. Su purificación comprendió lavados con NaClO 15% m/v, NaOH 0,1 N a 60°C por 12 h, y agua destilada. La síntesis de NPs se realizó por el método de coprecipitación, a partir de FeCl3 y FeSO4 utilizando NaOH como agente precipitante en agitación constante durante 1 h a temperatura ambiente. Las NPs obtenidas fueron separadas, purificadas a pH neutro, y secadas a 60ºC durante 24 h. Finalmente, se utilizaron 0,1 g de las mismas para la modificación de las membranas de CB, mediante agitación en agua ultrapura durante 24 h a 25°C, y posterior secado a 40ºC durante 12 h. Por último, se evaluó la respuesta de las NPs y composites obtenidos como sistemas para adsorción de colorantes, testeando soluciones de azul de metileno (AM), rojo congo (RC) y verde brillante (VB) 0,03% m/v a pH neutro mediante un seguimiento por espectroscopía UV-Vis tras 30 min de contacto en agitación a 100 rpm.Resultados y Conclusiones:Las NPs de Fe3O4 obtenidas se caracterizaron mediante técnicas de DRX, TEM, SEM y DLS, confirmando su identidad y pureza de acuerdo a la base de datos del ICSD, con un sistema FCC con estructura de espinela inversa, y mostrando un tamaño medio de 13 nm. La incorporación de las NPs a las membranas de CB se confirmó mediante espectroscopías FTIR y Raman, y la observación de las propiedades magnéticas de los sistemas obtenidos. Respecto a la capacidad de remoción de colorantes, los composites mostraron porcentajes de adsorción de 10%, 40% y 94% para RC, AM, VB, respectivamente. El composite CB-NPs propuesto demostró buen rendimiento para remoción de colorantes sintéticos, lo que resultaría una estrategia innovadora para filtros o tratamientos de aguas contaminadas.