Fibras de celulosa con nanopartículas de plata obtenidas de manera sustentable.

GORDON FALCONÍ C.; IANNONE M.F.; GROPPA M.D.; ZAWOZNIK M.S.

Congreso; Fronteras en Nanobiotecnologia III; 2022

En el transcurso de los últimos años ha habido un interés creciente en la utilización de metodologías ecológicas y sostenibles con el ambiente para la obtención de diferentes productos como una alternativa viable para enfrentar y solucionar diversos problemas, entre ellos, los ambientales. La utilización de desechos vegetales cumple un doble propósito: la gestión de residuos y la valorización de los desechos como una fuente sostenible de compuestos químicos. En Argentina se generan anualmente 291 millones de kg de residuos de yerba mate (Ilex paraguariensis), es por ello que en este trabajo, se propone utilizar los residuos de yerba mate como materia prima renovable para la obtención de fibra de celulosa, y por otro lado, como agente reductor para la obtención de nanopartículas de plata (AgNPs). El objetivo es elaborar un filtro de celulosa-AgNPs para la remoción de contaminantes presentes en el agua aprovechando la capacidad de adsorción de las fibras de celulosa y las propiedades antimicrobianas de las AgNPs.Para la obtención de la celulosa se realizó la extracción y purificación (tratamiento alcalino y blanqueamiento) de las fibras a partir de residuos de yerba mate. Una vez obtenidas las fibras se caracterizaron según los procedimientos descritos en las normas TAPPI.Para la obtención de fibras de celulosa con AgNPs se realizaron dos procedimientos. En uno se sumergieron las fibras de celulosa en una solución de nanopartículas previamente sintetizadas mediante síntesis verde utilizando un extracto de residuos de yerba mate como agente reductor y estabilizante (TH-CNP). En el otro procedimiento, las fibras fueron sumergidas en una solución 1mM de AgNO3 para realizar la síntesis verde de las AgNPs in situ (TI-CNP). La superficie, la morfología de las fibras de celulosa y la presencia de nanopartículas en las muestras TH-CNP y TI-CNP se estudiaron a través de fotografías adquiridas por microscopía SEM. Las fibras de celulosa TH-CNP presentaron una morfología irregular con los átomos de plata depositados en la superficie de las fibras de celulosa. El mapeo químico sugirió una distribución poco uniforme de las nanopartículas sobre las fibras y se observaron agregados. La síntesis química in situ permitió una reducción homogénea de la plata, y la celulosa podría actuar como una plantilla o matriz controlando el crecimiento de las nanopartículas y limitando los procesos de aglomeración observados en el procedimiento TH-CNP.La capacidad de adsorción de las fibras de celulosa recubiertas con AgNPs (TI-CNP) fue evaluada frente a tres colorantes catiónicos: azul de metileno, cristal violeta y safranina, en un rango de concentración entre 20 y 160 mg/L de cada contaminante. También se estudiaron las propiedades antibacterianas de las fibras mediante ensayos de cultivo en medio líquido y sólido.Si bien las fibras con NPs presentaron una menor remoción de colorantes que las fibras de celulosa solas, las AgNPs les confieren una propiedad antimicrobiana que evita el crecimiento de bacterias en los filtros otorgándole una mejor conservación y por lo tanto mayor tiempo de uso.