Hidrogeles magnéticos biodegradables para remoción de contaminantes acuosos

D´ORSO, M.; MEIORIN, C.; MARTUCCI, J.

Buenos Aires

Jornada; V Jornada de Jóvenes Bionanocientificxs (JoBioN); 2023

Debido a la contaminación ambiental que generan los efluentes de la industria textil, la eliminación de colorantes y metales pesados representa un reto tecnológico en los procesos de remediación ambiental. En este trabajo se desarrollaron hidrogeles entrecruzados químicamente basados en gelatina bovina (Ge), proteína microalgal de Spirulina platensis (PC) y magnetita (Fe3O4/γFe2O3) con el objetivo de desarrollar materiales con potencial aplicación en el tratamiento de aguas residuales, aprovechando las características quelantes de las ficobiliproteínas, adsorbentes de las proteínas y la posibilidad de recuperación de los hidrogeles por imantación. Se obtuvo el concentrado proteico (PC) a partir de polvo comercial liofilizado de S. platensis optimizando un procedimiento ya informado [1]. Se sintetizó alginato de sodio oxidado (AO) [2] y se prepararon nanopartículas magnéticas (magnetita, NPs) a partir de sales de hierro por el método de coprecipitación química [3]. Se desarrollaron hidrogeles con un contenido total del 20 % de proteína, utilizando Ge como material base y PC en distintas proporciones (0 - 1.5 %), glicerol como plastificante del sistema (30 % p/p de proteína), AO como agente de entrecruzamiento químico (0 - 5 % p/p de proteína) y NPs (0 - 1 % p/p de proteína). El sistema se homogeneizó mediante ciclos de sonicado. Los hidrogeles se estabilizaron por 48 h a 4°C y luego se liofilizaron para su posterior caracterización. Se analizaron estructuralmente por FTIR, DRX y SEM, se evaluó el comportamiento térmico (DSC y TGA) y magnético (VSM) de los hidrogeles. No se observaron cambios significativos en la estabilidad térmica de los mismos por la presencia de PC o NPs. En todos los geles con NPs se observó un comportamiento superparamagnético a temperatura ambiente. Se evaluó la capacidad de hinchamiento de los hidrogeles en agua. Durante las primeras 2 h exhiben la máxima velocidad de absorción donde se alcanza un 40 % de la capacidad máxima, que se observa a las 24 h. El entrecruzamiento químico (evaluado mediante el número de grupos amino libres) reduce la capacidad de absorción de los hidrogeles, pero les otorga estabilidad dimensional que fue comprobada por la reducción en la pérdida de masa luego de un primer ciclo de absorción (>40% y