Nuevo Nanosensor de Manganeso: síntesis, caracterización y parámetros analíticos

ACOSTA, MARIANO; TORRES DELUIGI, M; FERNÁNDEZ, LILIANA P.; TALIO, MARÍA CAROLINA

Río IV

Congreso; Nanociencia y Nanotecnología : XXI Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2022

Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales. Universidad Nacional de Río Cuarto.

Introducción: En los últimos años, la síntesis de nanopartículas (NPs) de diferente naturaleza ha permitido lograr importantes mejoras en la sensibilidad y especificidad de los biosensores clásicos. Dentro de estas, el desarrollo de óxidos metálicos nanoestructurados (OMN) presenta características particulares: bajo costo operativo, alta estabilidad química y térmica, excelentes propiedades mecánicas y eléctricas, y su compatibilidad con diferentes dispositivos electrónicos y ópticos. Por otro lado, entre las opciones de preparación de OMN, la síntesis sonoquímica ofrece ventajas adicionales dado que un método simple, económico y no requiere del empleo de altas temperaturas o presiones. La elevada intensidad del ultrasonido permite la formación de nanoestructuras porosas, con alta dispersión y sin grandes agregados. Las NPs de un óxido demanganeso han mostrado ser particularmente útiles como sensores fluorescentes debido a su amplia banda de absorción y su actividad redox. El objetivo del presente trabajo fue sintetizar y caracterizar las nanopartículas del óxido de manganeso (MnO-NPs) para posteriormente emplearlas como sensores fluorescentes para la determinación de Se (IV) en muestras alimentarias. Resultados: La síntesis las MnO-NPs se realizó empleando KMnO4 y etilenglicol con tratamiento por ultrasonido durante 30 minutos, para posteriormente dejarlas en reposo durante 10 días, luego de lo cual se recogió y separó el sobrenadante y el sedimento fue lavado con agua bi-destilada dos veces. Posteriormente, las MnO-NPs se analizaron mediante el SEM y EDS del LABMEM (Figura 1), luego se realizó un tratamiento de imágenes para determinar su distribución de tamaños mediante análisis de imágenes (ImageJ). Los resultaron evidenciaron que las MnO-NPs tienen forma redonda (circularidad = 0,80 ± 0,07; media ± SD), aspecto sólido (solidez = 0,93 ± 0,02; media ± SD), y tienden a aglomerarse formando agregados. Adicionalmente, el análisis morfométrico mostró que presentan un diámetro de Ferret promedio de 61,19 ± 1,08 nm (media ± SD, mientras que el análisis por EDS demostró la presencia de Mn y O. En la siguiente etapa, se realizó el estudio y optimización de las condiciones de trabajo para poder emplear las MnO-NPs como nanosensores fluorescentes, observándose un máximo de emisión fluorescente a λem = 388 nm (λexc = 285 nm). Conclusiones: Las MnO-NPs sintetizadas pudieron ser exitosamente caracterizadas por SEM y mediante fluorescencia molecular, empleándose posteriormente como nanosensores ópticos para la cuantificación de Se(IV) en muestra alimentarias.