Síntesis de "Carbon-dots" asistida por microondas y su aplicación para la detección de glifosato en medio acuoso

CHAUVIÉ, NAHUEL; NEYERTZ, MARÍA AGUSTINA; EGGLY, GABRIEL; SPRINGER, VALERIA

Bahía Blanca, Buenos Aires

Encuentro; XXII Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2023

Las nanopartículas de Carbono, en particular los “Carbon-dots” (CDs), ganaron relevancia en los últimos años debido a sus propiedades ópticas y superficiales distintivas y a la simplicidad de los métodos de síntesis para obtenerlos [1]. Particularmente, considerando las propiedades luminiscentes de los CDs, éstos pueden utilizarse como sensores químicos para la detección de sustancias de interés para la salud [2]. Según la Organización para la Agricultura y la Alimentación (FAO), el herbicida glifosato, es potencialmente tóxico para el medio ambiente y los seres humanos, de allí la necesidad de monitorear su presencia [3]. En el presente trabajo se propone un método simple, basado en los principios de la química verde, para la síntesis de CDs a partir de glucosa como precursor y polivinilpirrolidona (PVP) como modificador superficial, en medio alcalino y con asistencia de microondas. Para la optimización de la síntesis de CDs se estudiaron: tiempo y ciclos de reacción, relación entre los volúmenes de reactivos, orden de agregado y pH de reacción. Las condiciones óptimas se alcanzaron trabajando con 10 mL de solución, conteniendo PVP 5% m/v, NaOH 0,5 M y glucosa 3 g/L, e irradiando durante 3 ciclos de 30 segundos (350 W). Las partículas obtenidas se caracterizaron por espectrometría UV-Vis, TEM, fluorescencia molecular y DLS, presentando forma esférica, con un tamaño menor a 10 nm, y potencial Z de -30 mV a pH 4,0. En cuanto a las propiedades ópticas de los CDs, se observó un máximo de absorción en 290 nm y emisión de fluorescencia en 410 nm (λexc = 300 nm). La estabilidad de los CDs se evaluó mediante UV-Vis. Teniendo en cuenta las propiedades luminiscentes de los CDs generados, se propusieron como sensor químico para la detección de glifosato en medio acuoso. Para ello se evaluó el comportamiento del sistema compuesto por CDs y Fe3+ (0,01 M), a pH 4,1 ± 0,2 (25°C), en presencia de concentraciones variables del herbicida. Se observó una respuesta lineal en el rango comprendido entre 50 - 500 μg L-1 (R2 > 0,98), siendo este resultado satisfactorio para la aplicación potencial de los CDs como sensor químico en muestras reales.