Adsorción de metales a superficies construidas a partir de hidroxietilcelulosa y nanopartículas de oro

MAGALLANES, CELESTE; GONZÁLEZ, GRACIELA A.; MENDEZ DE LEO, LUCILA PAULA

Calafate

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

AAIFQ

Introducción. La calidad del agua está amenazada por la contaminación con diversos componentes con origen en la actividad industrial entre los que se encuentran los metales pesados. En particular, el cobre es muy importante ya que se encuentra en aguas de procesos de fabricación y efluentes de la industria electrónica. Debido a su toxicidad y bioacumulación es crítico el desarrollo de interfaces estratégicamente funcionalizadas que permitan su empleo en matrices complejas. En este trabajo se modificó una superficie por medio del autoensamblado capa por capa con interacciones por puente hidrógeno entre hidroxietilcelulosa (HEC) y nanopartículas de oro (AuNP) estabilizadas con ácido cítrico. El objetivo fue estudiar su afinidad a Cu2+ presente en una muestra acuosa y caracterizar su estructura y comportamiento frente al ion metálico por medio técnicas espectroscópicas y electroquímicas.Resultados y Conclusiones. Los autoensamblados fueron construidos sobre electrodos serigrafiados de carbono mediante inmersión alternada en HEC y soluciones que contenían ácidos carboxílicos (ácido cítrico, ácido poliacrílico o AuNP estabilizadas con ácido cítrico). Mediante espectroscopía de reflexión absorción con modulación de la polarización (PMIRRAS) y microbalanza de cristal de cuarzo (QCM-D) se siguió la formación de las capas en función del tiempo de incubado, se estudió la influencia de la funcionalización con tiol como primer paso de modificación, como así también las condiciones de lavado entre cada etapa. Se observó que el uso de ácido mercaptopropiónico (MPA) no aumenta la cantidad de HEC que se deposita sobre ella y hace que sea menos rígida. Además, se comprobó que 15 minutos de incubación fueron suficientes para el proceso de autoensamblado y que se obtuvo mayor incorporación de material al lavar con agua a pH 2 entre cada capa. La figura 1a muestra el seguimiento de la señal del estiramiento del carbonilo del ácido carboxílico en función de las capas autoensambladas. Posteriormente se expuso los electrodos a soluciones acuosas de cobre (II) durante 30 minutos. La figura 1b muestra voltametrías de electrodos modificados, antes y después de la incubación en cobre (II). En el caso de construcciones que contienen AuNP se observa, además de la señal de reducción del cobre a aproximadamente 0.1 V (vs Ag/Ag+) aparece una señal debido a la presencia de la AuNP, que se ve alterada cuando se incuba en Cu (II). Se discutirán las estrategias fisicoquímicas para obtener un material híbrido y que permita optimizar la adsorción de cobre.