Hidrogeles de sílica: correlación entre microestructura y propiedades de transporte

ANA MERCEDES PERULLINI; M. JOBBAGY,; SARA ALDABE BILMES

buenos aires

Congreso; XIX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2015

AAIFQ

Las matrices de sílica son apropiadas para la encapsulación de biomoléculas ymicroorganismos para el desarrollo de materiales funcionales. Estos sistemashospedador-huésped cuentan con múltiples aplicaciones, tales como biorreactores o dispositivos de sensado, en los cuales la funcionalidad está dada tanto por larespuesta biológica del huésped como por las propiedades de la matriz hospedadora.[1]En este trabajo se analiza la microestructura de hidrogeles de sílica sintetizados por la vía de alcóxidos y se correlaciona la misma con las propiedades de transporte del material. A partir de experimentos de dispersión de rayos X a bajo ángulo (SAXS) y empleando un modelo de fractal de masa, se puede caracterizar la microestructura de estos geles particulados mediante tres parámetros: el tamaño de las partículas elementales que componen la estructura (a), el radio de giro de los agregados de partículas (Rg) y la dimensión fractal de dichos agregados (D).[2] Más aún, a partir de estos parámetros simples, puede calcularse un nuevo parámetro (S) relacionado con el área de interfase (entre las partículas de SiO2 y los poros acuosos).Dada la gran superficie específica y carga superficial (p.i. ~ pH 2) de estos materiales, la difusión de especies cargadas positivamente se encuentra acoplada con la adsorción sobre las paredes del poro, con lo cual se espera que la difusión aparente dependa fuertemente de la superficie específica del material.[3] Los resultados obtenidos para hidrogeles sintetizados en un rango de pH relevante para las aplicaciones biológicas (5,0 < pH < 7,0) y en un amplio intervalo de concentración total de sílica (entre 3,6 y 9,0%), muestran una perfecta correlación entre el parámetro S derivado de la microestructura y el coeficiente de difusión aparente del colorante catiónico cristal violeta.[1] Depagne, Roux, Coradin, Anal Bioanal Chem, 2011, 400 (4), 965-976.[2] Perullini, Jobbagy, Bilmes, Torriani, Candal, J. Sol Gel Sci. Technol., 2011, 59 (1),174-180.[3] Perullini, Jobbágy, Japas, Bilmes, Journal of Colloid and Interface Science, 2014, 425, 91-95.