INVESTIGADORES
YOHAI DEL CERRO lucia
congresos y reuniones científicas
Título:
Desarrollo de nanopartículas mesoporosas para su utilización como elementos constitutivos de recubrimientos funcionales
Autor/es:
VOLCANES, VANESSA; YOHAI, LUCIA; PROCACCINI, RAÚL ARIEL; PELLICE, SERGIO ANTONIO
Lugar:
Buenos Aires-La Plata-Mar del Plata
Reunión:
Jornada; Jornadas de Ingeniería en Materiales; 2022
Institución organizadora:
UNDAV - UNLP - INSTITUTO SABATO - UNMDP - UNL
Resumen:
El avance en el desarrollo de nuevos materiales híbridos orgánico-inorgánicos permite abordar desafíos tecnológicos cada vez más complejos buscando implementar su aplicación en áreas tan diversas como la bioingeniería, remediación ambiental, farmacéutica, etc. Al mismo tiempo, surge la búsqueda de alternativas de síntesis para su desarrollo y obtención práctica a escala. La química de los compuestos organometálicos presenta un gran potencial en este campo, permitiendo la obtención de materiales híbridos funcionales a partir de su estructura a escalas macroscópica y nanométrica. A partir de procesos químicos de condensación hidrolítica, es posible desarrollar una ingeniería de nanopartículas y obtener estructuras altamente efectivas para distintas funcionalidades. Una gran característica de este tipo de nanopartículas es su incorporación en formulaciones de recubrimientos y membranas, tanto como elemento modificador, otorgando una funcionalidad específica al material, o como elemento constitutivo principal.En este trabajo se presenta el desarrollo de un sistema de nanopartículas mesoporosas cargadas con nanopartículas de plata homogéneamente distribuidas. Este tipo de nanopartículas podría tener, por ejemplo, gran implicancia en el desarrollo de nuevos materiales con propiedades biocidas. Las nanopartículas mesoporosas fueron sintetizadas con una estructura mesoporosa hexagonal, del tipo MCM-41, a partir de la condensación hidrolítica de tetraetoxisilano (TEOS), en medio acuoso alcalino, utilizando bromuro de hexadeciltrimetilamonio (CTAB) como surfactante.La superficie de las nanopartículas mesoporosas se modificó a través de un proceso de Silanizacion con aminopropiltrietoxisilano (APTES) y posteriormente se expuso a un proceso de nucleación y crecimiento superficial de nanopartículas de plata. Se estudiaron dos metodologías secuenciales: Silanizacion y carga con plata en medio anhidro tolueno-etanol. (STE) y en sistema bifase tolueno-agua (STA). Las nanopartículas sintetizadas se incorporaron en una solución precursora de recubrimientos (sol) sintetizada a partir de la condensación hidrolítica, en medio ácido, de TEOS y glicidoxiproil-trimetoxisilano (GPTMS). Se observó una alta compatibilidad entre el sol y las nanopartículas sintetizadas, sin evidencia de la formación de precipitados ni desestabilización fisicoquímica del sistema nanocompuesto. Asimismo, por el método de inmersión y posterior tratamiento de densificación térmica a 150 °C, se obtuvieron recubrimientos íntegros, sin la formación de microfisuras, ni defectos estructurales ni de adherencia, sobre los sustratos planos de vidrio sodocálcico. Las nanopartículas desarrolladas se caracterizaron mediante Análisis térmico diferencial (DTA) y Análisis termogravimétrico (TGA), espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y UV-visible, Difracción de rayos X (XRD), Fluorescencia de rayos X (XRF) y Microscopia Electrónica de Transmisión (TEM). Con estas técnicas se pudieron observar las características de las nanopartículas desarrolladas en función de la metodología de desarrollo empleada. Se comprobó la eficacia de la modificación superficial de las nanopartículas mesoporosa con grupos amino para la promoción del proceso de nucleación y crecimiento de nanopartículas de plata sobre su superficie. De este modo, dichas nanopartículas de plata fueron desarrolladas y estabilizadas sobre la superficie de las nanopartículas mesoporosas. La morfología obtenida de sistema de nanopartículas mixto, de sílice mesoporosa y nanopartículas de plata de menos de 10 nm de diámetro, tiene gran potencial aplicación en sistemas biocidas donde la liberación continua y regular de iones Ag+ es requerida.