DIFUSIÓN DE RODAMINA 6G EN MEDIOS MESOPOROSOS MEDIANTE ESPECTROSCOPÍA DE CORRELACIÓN DE FLUORESCENCIA Y SIMULACIÓN MONTE-CARLO

JUAN ANGIOLINI; PAULA Y. STEINBERG; GALO J. A. A. SOLER-ILLIA; ESTEBAN MOCSKOS; PAULA C. ANGELOMÉ; VALERIA LEVI; ALEJANDRO WOLOSIUK

Villa Carlos Paz

Congreso; XX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2017

Motivación: La comprensión de los fenómenos de difusión de moléculas en óxidos inorgánicos mesoporosos (radioporo ~ 1-25 nm) es fundamental en el ámbito de diversas aplicaciones incluyendo separación de moléculas, generación y almacenamiento de energía, nanofluídica, nanomedicina y catálisis heterogénea.En consecuencia, la observación con alta resolución espacio-temporal de la dinámica de moléculas en este tipo de matrices permite conocer aspectos tales como interacciones químicas y físicas entre moléculas en solución y las superficies de materiales híbridos (óxidos inorgánicos / orgánico).Resultados: En el presente trabajo se estudió la movilidad de la sonda fluorescente Rodamina 6G en films mesoporosos de TiO2 consolidados e hidratados controlándose dos variables a través de diferentestratamientos térmicos: i) el radio del poro, rP y ii) la interconectividad entre los mismos, mediante el radio del cuello del poro, rCP. La espectroscopía de correlación de fluorescencia (FCS) permitió obtener los tiempos dedifusión característicos de la sonda (td) en distintas regiones del film. En primer lugar se observó una relación inversamente proporcional entre rCP y td; por otra parte, a medida que el valor de t d aumenta, también lo hacela dispersión respecto al valor medio. En general, los coeficientes de difusión de Rodamina 6G dentro de las películas son dos órdenes de magnitud menores a los observados en solución (Dfilm ~ 1 μm2/s) y pueden ser modelados según una difusión en 2 dimensiones. Por otra parte, los resultados experimentales fueroncontrastados con simulaciones de Monte Carlo.Conclusiones: El proceso de transporte de moléculas pequeñas a través del sistema de poros organizados de TiO2 es fuertemente dependiente de las propiedades químicas y dimensiones del cuello del poro. La técnica de FCS junto con modelado mediante el método de Monte Carlo proporciona un marco experimentaly teórico para el análisis de procesos de transporte en medios confinados que impactan en procesos de catálisis y/o reacciones químicas dentro de cavidades porosas.