Funcionalización selectiva de sistemas mesoporosos: hacia un diseño racional de sensores ópticos

PAULA C. ANGELOMÉ; ANDRÉS ZELCER; JOSEFINA MORRONE; M. CECILIA FUERTES

CABA

Encuentro; CaracterizAR 2020; 2020

IQUIMEFA-UBA-CONICET, Facultad de Farmacia y Bioquímica, UBA

Un tipo de sensores ópticos son las multicapas mesoporosas construidas a partir del depósito alternadode óxidos con diferente índice de refracción. Estas multicapas se comportan como cristales fotónicosunidimensionales (CFs) cuya respuesta óptica depende del medio donde se encuentran inmersos 1 . Larespuesta no es específica, ya que cualquier analito que ingrese en los poros modificará el índice derefracción efectivo del medio, cambiando la señal óptica 2 . Una estrategia para aumentar la selectividadde estos sistemas es la modificación superficial de los films con funciones orgánicas 3 .En este trabajo se presentan resultados de la funcionalización selectiva de films de sílice y circoniamesoporosas, que son las capas que componen los CFs de interés, como paso previo antes de evaluar lossistemas multicapa. Para derivatizar los films se utilizaron dihexadecil fosfato (DHDP), funcionalizante demetales de transición, y trimetilclorosilano (TMCS), que le imparte hidrofobicidad a la superficie de lasílice. Las muestras mesoporosas se construyeron por el método sol-gel acoplado con el autoensambladode tensioactivos. Como primera etapa, se funcionalizaron monocapas mesoporosas de óxidos de siliciomoldeado con CTAB (SC) y de circonio moldeado con Pluronic F127 (ZF), para luego continuar con bicapasobtenidas combinando ambos óxidos.Los cambios en la hidrofobicidad de los materiales se determinaron mediante el ángulo de contacto (AC);para la capa de sílice se obtuvo que el AC del SC TMCS es dos veces mayor que para el SC, mientras que enel caso del ZF DHDP , el AC pasa de 20° a 59°. Las porosidades accesibles a agua (PA) se obtuvieron porreflectometría de rayos X; en el sistema SC, pasa de 40% a 12% de PA, y para el ZF, de 30% a 26% luegode las derivatizaciones. A través de la toma de espectros FT-IR pudo determinarse la presencia de losgrupos funcionales característicos del TMCS en la monocapa SC y de DHDP en el ZF. Además, pormicroscopía electrónica de barrido no se observaron cambios morfológicos. Estos resultados indican quela funcionalización de cada capa fue efectiva.En los sistemas bicapa, los resultados obtenidos concuerdan con los obtenidos en las monocapas. Loscambios en el AC para la capa superior SC es del doble al funcionalizar y su PA disminuye un 80%, mientrasque al tener al ZF en la capa superior, el AC pasa de 25° a 52° y su PA varía de 29% a 23%.