Estudio de primeros principios de paraquat inserto en montmorillonita

BELLETTI GUSTAVO DANIEL; SANCHEZ JUAN PABLO; ZANINI GRACIELA; QUAINO PAOLA

Calafate

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

Asociación Argentina de Investigaciones Fisicoquímicas

Introducción.La fluorescencia es una técnica espectroscópica útil en la cuantificación de sustancias, más aún si puede ser utilizada en la cuantificación in-situ de un contaminante de interés sin la necesidad de utilizar solventes o reactivos adicionales. El paraquat (PQ) es un plaguicida altamente tóxico, que posee baja degradación fotoquímica y es muy perdurable en el ambiente, pero no posee una fluorescencia apreciable. Es conocido que al ser este herbicida adsorbido sobre arcillas del tipo de las bentonitas el PQ es capaz de emitir fluorescencia. Datos experimentales ya realizados por el grupo de trabajo demuestran que al aumentar la cantidad adsorbida de PQ sobre la arcilla montmorillonita (MMT) aumenta la intensidad de fluorescencia[1]. Estos datos experimentales hacen suponer que la falta de fluorescencia en solución podría estar asociada a la rigidez molecular que presenta el PQ luego de insertarse en la MMT. Hasta el momento no hay información teórica reportada sobre la conducta de estos sistemas. El objetivo de este trabajo es llevar a cabo estudios teóricos a partir de primeros principios de PQ en MMT para investigar la estabilidad, electrónica, geometría y espectroscopia del PQ libre e inserto en MMT y contribuir así al entendimiento de los fenómenos que tienen lugar.Resultados y Conclusiones. Nuestros resultados indican que la inserción de PQ en MMT es energéticamente favorable (Figura 1). Se encontró que la distancia interlaminar de la MMT es coincidente con la reportada experimentalmente1, sin observarse cambios significativos luego de la inserción de la molécula en la estructura del sólido. Además, el PQ mostró que la conformación más estable presenta una geometría pseudoplanar con un ángulo diedro de ≈ 10°. Los estudios muestran que la rotación entre anillos está altamente restringida energéticamente al encontrarse dentro de la MMT a diferencia de la molécula libre, en donde no se encontraron barreras significativas para la libre rotación de los anillos. El análisis de las densidades de estados (DOS) del PQ aislado de libre rotación e inserto (rígido) muestra modificaciones importantes en la estructura electrónica de las especies, lo cual se asocia a cambios en la fluorescencia. Referencias bibliográficasDominguez, M., Insausti, M., Ilari, R, Zanini, G., Analyst, 2019, 144, 3357-3363.